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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Martins, Lucimara Ramos
Título: Dinâmica de Solvatação em Meios Microscopicamente Heterogêneos
Ano: 2004
Orientador: Prof. Dr. Munir Salomão Skaf
Departamento: Fisico-Química
Palavras-chave: Simulação computacional, Interface, Zeólito, Misturas
Resumo: Líquidos polares confinados em regiões microscopicamente heterogêneas tais como no interior de cavidades zeolíticas, matrizes poliméricas, interfaces, cavidades proteícas, micelas e outros ambientes de geometria restrita, apresentam movimentos rotacionais e translacionais profunda- mente distintos daqueles observados em fase homogênea e isotrópica (bulk). Recentemente, técnicas de espectroscopia transiente ultra-rápida, capazes de acompanhar o desvio da banda fluorescente (Stokes's shift) de cromóforas de prova em escalas temporais da ordem de 30-200 fs, têm sido empregadas no estudo da resposta dinâmica de líquidos em tais meios. Em inúmeros casos, a resposta do solvente apresenta um comportamento intrigante e contra-intuitivo, com expressivas discrepâncias qualitativas em relação ao comportamento exibido em fases homogêneas. Simulações computacionais por dinâmica molecular (DM) têm sido apenas recentemente introduzidas a fim de se investigar a origem microscópica dos processos de relaxação do solvente em ambientes confinados. Tais processos, entretanto, ainda são largamente desconhecidos nestes sistemas. Nesse trabalho, empregamos simulações por DM no estudo da dinâmica de solvatação e respostas dinâmicas afins de líquidos polares em uma variadade de ambientes distintos visando alcançar uma compreensão mais detalhada a respeito dos principais mecanismos envolvidos na dinâmica de solvatação em sistemas miIcroscopicamente heterogêneos. Sendo assim, com o intuito de abordar diferentes tipos de ambientes, estudamos misturas de líquidos (DMSO/H2O), interface (H2O/ZrO2) e cavidades zeolíticas (NaX e NaX hidratada). A natureza deste trabalho é estritamente computacional, mas com urna forte conexão com medidas experimentais recentes.
Abstract: Polar liquids confined in microscopic heterogeneous enviroments such as zeolite cages: polymeric matrices, interfaces, proteic cavities, micelles and other enviroments with restrict geometry, show rotational and translational dynamics quite diferent from those observed in homogeneous and isotropic phases (bulk). Recently: ultra-fast transient spectrocopic methods, capable of following the temporal displacement of the fluorescente band (Stokes shift) of dyes on time scale of 30-200 fs: have been applied to the study of the dynamic response of liquids in such enviroments. In many cases, the solvent response in these enviroments shows a distinct behavior, with qualitative dífferences between heterogeneous and homogeneous phases. Molecular dynamics (MD) simulations have been used only recently to investigate the microscopic origins of solvent relaxation processes in confined enviroments. Such processes are still widely unknown in those systems. In this work, we use MD simulations to study the solvation dynamics and related dynamical properties of coumarins in different enviroments aiming to better understand the main mechanism involved on the solvation dynamics of microscopic heterogeneous systems. The study includes different types of enviroments: polar liquid mixtures (DMSO/H2O), interface (H2O/ZrO2), and zeolite cages (NaX and hydrated NaX). This is a computational work with a strong connection with recent experimental measurements.
Arquivo (Texto Completo): vtls000361756.pdf ( tamanho: 6,29MB )

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