Estudo teórico do armazenamento de H2 em diferentes direções cristalográficas do alfa-Germânio bidimensional
Nome: MARCELLA LOYOLA XAVIER
Data de publicação: 27/03/2023
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| WENDEL SILVA PAZ | Orientador |
Resumo: A busca por materiais bidimensionais é crescente desde o isolamento de uma camada atômica de carbono, o grafeno, e a constatação de suas propriedades excepcionais. Entre os materiais 2D, diferentes propriedades podem ser obtidas e exploradas, de acordo com: a classificação do material entre metal, isolante ou semicondutor, variação da espessura da estrutura, e também pela combinação de elementos ou camadas distintas. Dentre os materiais mais conhecidos estão: fosforeno, nitreto de boro hexagonal, siliceno, germaneno e os metais de transição dicalcogênios.
Uma das aplicações dos materiais 2D é o armazenamento de moléculas de hidrogênio, uma alternativa energética limpa e renovável. A eficiência do material é analisada por meio da sua capacidade de capturar uma densidade volumétrica e gravimétrica considerável de moléculas, além da necessidade de uma energia de ligação entre molécula e superfície que esteja entre 0,1 e 0,8 eV.
O presente trabalho trata da investigação da capacidade das nanocamadas de -Ge em armazenar eficientemente moléculas de H2 por meio de cálculos das energias de adsorção. Essa investigação é feita tanto para superfícies puras de germânio quanto para superfícies com um átomo de nióbio adsorvido, para verificar se esse metal de transição melhora a capacidade de armazenamento.
Os resultados apontam que as estruturas aqui estudadas estão de acordo com a literatura e que as superfícies de 2D--Ge funcionalizadas com o metal de transição são, sim, eficazes para o armazenamento de até três moléculas de H2 dentro dos parâmetros desejados.
