Descrição
Os Covalent Organic Frameworks (COFs) são redes extensas de componentes orgânicos. A sua estrutura resulta da ligação covalente de monómeros através de síntese reticular. Apesar de apresentarem uma organização global relativamente simples, a determinação experimental das suas estruturas é desafiante, revelando frequentemente baixa cristalinidade e porosidades que diferem das previsões teóricas.Normalmente, os modelos computacionais consideram um número muito limitado de estruturas modelo, utilizando apenas o confórmero mais estável do monómero e uma rede estendida idealizada e simétrica. No caso de materiais 2D em camadas, é comum investigar-se apenas empilhamentos planos do tipo AA ou AB.Pretendemos investigar de que forma diferentes conformações do monómero e o empilhamento das camadas 2D influenciam as propriedades eletrónicas dos COFs. Para tal, iremos otimizar a geometria de vários confórmeros e opções de empilhamento em COFs de exemplo e avaliar as suas propriedades eletrónicas, como a estrutura de bandas e os respetivos band gaps.Para este estudo, serão utilizados, de forma hierárquica, vários níveis de teoria, desde Mecânica Molecular (MM) e Tight Binding (TB) até à Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Métodos mais acessíveis, como MM e TB, serão utilizados para a pré-otimização das geometrias, enquanto os cálculos finais serão realizados com a mais precisa DFT.O objetivo é identificar regras gerais sobre como alterações na conformação e no empilhamento afetam as propriedades eletrónicas finais dos Covalent Organic Frameworks.
Coordenador
Coordenação
Universidade de Aveiro (UA)
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