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Title: Estudo sobre fluxo de água em nanotubos de carbono e nitreto de boro hexagonal.
Authors: Souza, Jarbas Ubiratan Vieira de
metadata.dc.contributor.advisor: Batista, Ronaldo Junio Campos
Nascimento, Regiane do
Keywords: Dinâmica molecular
Nanotubos de carbono
Nitreto de boro
Carbono
Viscosidade
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Batista, Ronaldo Junio Campos
Oliveira, Alan Barros de
Chacham, Helio
Citation: SOUZA, Jarbas Ubiratan Vieira de. Estudo sobre fluxo de água em nanotubos de carbono e nitreto de boro hexagonal. 2018. 93 f. Dissertação (Mestrado em Ciências – Física de Materiais) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: A Nanociência tem contribuído com várias áreas do conhecimento como biologia, física, química, etc. Sendo, então, uma importante área de estudo com impacto relevante. Dada essa afirmação, este trabalho teve foco no estudo de nanoestruturas, investigando propriedades dinâmicas de nanotubos constituídos de Carbono e Nitreto de Boro hexagonal, interagindo com moléculas de água em seu interior. Para estes fins, realizamos cálculos de dinâmica molecular com os potenciais empíricos: Lennard-Jones e Reaxff. Primeiramente, investigamos as propriedades dinâmicas de nanotubos de Carbono, com diversos diâmetros, interagindo com moléculas de água em seu interior. Onde posteriormente foi aplicado velocidade constante ao tubo, com o objetivo de observar a interação tubo/água a medida que o sistema atingisse equilíbrio. Assim, com auxílio de um modelo analítico foi possível extrair uma variável com unidade de medida de viscosidade (viscosidade aparente). Em seguida, foi feito o mesmo para nanotubos de nitreto de boro hexagonal, uma vez que poderíamos analisar a viscosidade aparente em ambos tipos de nanotubos com objetivo de compará-las. Foi então observado que a viscosidade em nanotubos compostos de carbono/água é maior que as apresentadas nos de h-BN/água. A velocidade constante de movimento do tubo na faixa de valor estudada, não influencia a viscosidade aparente em nenhum dos materiais em ambos potenciais. Com os resultados também conseguimos observar o comportamento da viscosidade na região cujos raios dos tubos variam de 4 a 14 angstroms (quiralidades (6,6), (9,9), (12,12), (16,16) e (20,20)).
metadata.dc.description.abstracten: The nanoscience has contributed to several others research fields such as biology, physics, chemistry, etc. Then, advances in the field of nanosciences have great impact in the scientific community. Based on this assumption we have focused in this work on the study of nanostructures, in particular, we have investigated the dynamic properties of nanotubes consisting of carbon and boron nitred, interacting with water molecules inside. For these purposes, we have performed molecular dynamics simulations using the empirical potentials: Lennard-Jones and Reaxff. Firstly, have we investigated the dynamic properties of carbon nanotubes, with different diameters, interacting with water molecules inside them. In this a constant velocity was imposed to the tube, with the objective to observe the tube/water interaction. So, with the aid of an analytical model, it was possible to extract a variable with units of viscosity (apparent viscosity). The same was done for boron nitride nanotubes in order to address the efeect of nanotube composition. It was observed that the viscosity in carbon nanotubes/water systems in higher than viscosity in h-BN nanotubes/water systems is higher than. Within the range of values of velocities imposed to the tube in this study, the apparent viscosity does not depend on the tube velocity. The tube radii investigated in the work range from 4 to 14 angstroms (chiralities (6,6), (9,9), (12,12), (16,16) and (20,20)).
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11689
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 13/05/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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