dissertação
Avaliação teórica da adsorção e degradação do agente neurotóxico Soman utilizando δ-FeOOH pura e modificada com nióbio
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Resumo
A adsorção e degradação da molécula de Soman (Pinacolilmetilfosfonofluoridato, C7H16FO2P) foi investigada utilizando as superfícies (001) de δ-FeOOH pura e modificada com nióbio aplicando cálculos computacionais baseados na teoria do funcional de densidade (DFT). Nós verificamos que a molécula de Soman adsorve nas superfícies pura e dopada por meio, principalmente, da interação entre o átomo de oxigêniofosforil (P=O) e grupos hidroxila da superfície. A degradação da molécula de Soman sobre as superfícies (001) de δ-FeOOHandNb-δ-FeOOH foram avaliadaspor meio das análises da energia eletrônica da reação e cinética. Atravésdo estudo do caminho de reação, foi encontrado apenas um estado de transição para ambas as superfícies, o que corresponde a um estiramento máximo do grupo F-P=O da molécula de Soman e a quebra de ligação do grupo hidroxila ligado ao Fe/Nb. A energia de ativação encontrada foi de 16,58 e 8,8 kcal/mol para superfície pura e dopada, respectivamente. Os produtos obtidos foram identificados e caracterizados teoricamente. Ambas as superfícies, δ-FeOOHandNb-δ-FeOOH (001), demonstraram grande potencial na adsorção e degradação do agente neurotóxicoSoman, contudo a presença de Nbpode favorecer o processo.
Abstract
The adsorption and degradation of the Soman molecule (Pinacolylmethylphosphonofluoridate, C7H16FO2P) was investigated using the pure and Nb-doped δ-FeOOH (001) surfaces with density functional theory (DFT) calculations. We verified the Soman molecule adsorbs on pure and doped surface due to interaction, mainly, between phosphoryl oxygen (P=O) and hydroxyl groups from surface. The degradation of the Soman molecule on the δ-FeOOH and Nb-δ-FeOOH (001) surfaces was evaluated by analysis of electronic energy and kinetics. By the theoretical calculations of the reaction path, was identified only one transition state for both surfaces, corresponding to a maximum stretch of F-P=O group from Soman molecule and the bond breaking of the hydroxyl group bonded to Fe/Nb.The activation energy found is 16.58 and 8.80 kcal/mol to pure and doped surface, respectively. The products were identified and characterized theoretically. Both δ-FeOOH and Nb-δ-FeOOH (001) surfaces show great potential to adsorb and degrade the Soman neurotoxic agent, however the presence of Nb can favor the process.
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CAMPOS, Paulo Tadashi Bannai. Avaliação teórica da adsorção e degradação do agente neurotóxico Soman utilizando δ-FeOOH pura e modificada com nióbio. 2023. 76 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
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