Banca de QUALIFICAÇÃO: EDGARD FLAUZINO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : EDGARD FLAUZINO
DATA : 17/12/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO:

Modelagem Químico-Quântica dos Mecanismos Elementares de Geopolimerização: Influência do Contra-íon e do Número de Coordenação do Alumínio.

PALAVRAS-CHAVES:

Geopolímeros; DFT; xTB; Química Computacional; Química Quântica; Análises QTAIM

PÁGINAS: 100
RESUMO:

O estudo das reações de formação de geopolímeros possui grande importância para o desenvolvimento de materiais nas mais diversas aplicações. O uso de técnicas experimentais se limita a caracterização destes materiais, com poucas informações sobre a reatividade das espécies presentes nos estágios iniciais do processo de geopolimerização, de fato pela complexidade dessa etapa. O emprego da química computacional é utilizada para superar parte desta limitação, proporcionando maior entendimento sobre a cinética e termodinâmica destas reações fundamentais para a formação da estrutura dos geopolímeros. A literatura nesta área é escassa e se limita ao estudo da condensação das espécies de aluminato e silicato sem considerar os efeitos das interações dos ativadores alcalinos, especialmente nos mecanismos reacionais. Dessa forma, através da Teoria do Funcional de Densidade (DFT), combinado com simulações de metadinâmica, estudamos os mecanismos das reações de formação das unidades oligoméricas propostas por Davidovits (1991) que estão presentes nos estágios iniciais da geopolimerização: o ortossialato (Al-O-Si) e o ortossialato-siloxo (Si-O-Al-O-Si). Em especial, estudamos a influência da presença de cátions alcalinos da série Li⁺, Na+ e K+ como contraíons das espécies reativas, além de considerar o efeito da proporção desses cátions. Observamos que eles atuam como moduladores e promotores da condensação entre aluminato e silicato, promovendo a aproximação dos monômeros, diminuindo as barreiras energéticas e estabilizando os produtos formados. Além disso, observamos que o número de coordenação do centro de alumínio desempenha papel fundamental nas reações. A versatilidade do Al de mudar sua coordenação de IV ↔ V ↔ VI possibilita caminhos reacionais diversos que, na presença de contraíons, levam ao crescimento da cadeia de polissialato. Por fim, as caracterizações das interações presentes através de análises de densidade de carga, baseada na Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM), possibilitou estabelecer uma relação quantitativa entre a natureza do contraíon e as propriedades termoquímicas destes sistemas.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1086214 - ANDERSON DOS REIS ALBUQUERQUE
Externo à Instituição - LUIZ HENRIQUE DA SILVA GASPAROTTO - UFMS
Presidente - 1859346 - MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA