Estudo teórico do armazenamento de H2 em diferentes direções cristalográficas do alfa-Germânio bidimensional

dc.contributor.advisor1Paz, Wendel Silva
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5737-0633
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8332147920469110
dc.contributor.authorXavier, Marcella Loyola
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000169405450
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8415130966022922
dc.contributor.referee1Freitas, Jair Carlos Checon de
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000244742474
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3074997830683878
dc.contributor.referee2Pansini, Fernando Nespoli Nassar
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-8984-686X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7331959117489023
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:40Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:40Z
dc.date.issued2023-03-27
dc.description.abstractSince the isolation of one atomic thick material graphene and the finding of its extraordinary properties the search for new bidimensional materials has been growing. Different properties can be obtained and explored due to: the electronic classification of the material as a metal, a semiconductor or an insulator, the various thicknesses of the material, and also the different combinations of elements and layers. Some of the most known 2D materials are phosphorene, hexagonal boron nitride, silicene, germanene and transition metal dichalcogenides. One of the applications of 2D materials is the hydrogen storage, a clean and renewable source of energy. To make an efficient use of the molecules the material should be capable of adsorbing them with high gravimetric and volumetric density, and also to adsorb the molecules in an specific energy interval. This work intends to investigate the hydrogen storage from the calculation of the binding energy in α-Ge nanolayers. This is made for pure α-Ge surfaces and for surfaces decorated with niobium. The results show that the structures theoretically studied are in good agreement with the ones from previous works and also that the α-Ge surfaces decorated with niobium are promising for the storage of hydrogen molecules.
dc.description.resumoA 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 α-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-α-Ge funcionalizadas com o metal de transição são, sim, eficazes para o armazenamento de até três moléculas de H2 dentro dos parâmetros desejados.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/16857
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Física
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física
dc.rightsopen access
dc.subjectMateriais bidimensionais
dc.subjectNanocamadas de α-Ge
dc.subjectArmazenamento de H2
dc.subjectEnergia de adsorção.
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqFísica
dc.titleEstudo teórico do armazenamento de H2 em diferentes direções cristalográficas do alfa-Germânio bidimensional
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
MarcellaLoyolaXavier-2023-trabalho.pdf
Tamanho:
4.94 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format