dissertação

Caracterização topológica e eletrônica da água supercrítica: dinâmica molecular e análise por redes complexas

Carregando...
Imagem de Miniatura

Notas

Arquivo retido a pedido da autoria, até maio de 2027.

Editores

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Federal de Lavras

Faculdade, Instituto ou Escola

Instituto de Ciências Naturais (ICN)

Departamento

Programa de Pós-Graduação

Programa de Pós-Graduação em Agroquímica

Agência de fomento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG)

Tipo de impacto

Tecnológico

Áreas Temáticas da Extensão

Meio ambiente
Tecnologia e produção

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

ODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
ODS 7: Energia limpa e acessível

Dados abertos

Resumo

Os fluidos supercríticos desempenham um papel fundamental numa ampla gama de processos científicos, industriais, ambientais e de engenharia devido à presença de heterogeneidades na sua estrutura microscópica, que caracterizam uma transição contínua entre dois regimes estruturalmente distintos: um estado semelhante a gás de baixa densidade e um estado semelhante a líquido de alta densidade. No entanto, a relação entre as condições termodinâmicas e a organização microestrutural da água em condições supercríticas ainda está a ser investigada. Neste trabalho, empregamos critérios baseados em princípios energéticos para caracterizar as interações intermoleculares, combinados com propriedades topológicas de rede para descrever a organização microestrutural da água em variações de temperatura e pressão no regime supercrítico. A análise baseada na Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) indica que as interações intermoleculares entre moléculas de água são predominantemente de natureza não covalente, embora contribuições parcialmente covalentes possam surgir em componentes mais extensivamente conectados sob condições específicas. Análises estatísticas demonstram ainda que as variações induzidas termodinamicamente se manifestam principalmente em um nível coletivo e topológico da rede molecular, sem mudanças significativas na natureza eletrônica local das interações intermoleculares.

Abstract

Supercritical fluids play a fundamental role in a wide range of scientific, industrial, environmental, and engineering processes due to the presence of inhomogeneities in their microscopic structure, which characterize a continuous transition between two structurally distinct regimes: a low-density gas-like state and a high-density liquid-like state. However, the relationship between thermodynamic conditions and the microstructural organization of water under supercritical conditions is still under investigation. In this work, we employ criteria based on energetic principles to characterize intermolecular interactions, combined with network topological properties to describe the microstructural organization of water across variations in temperature and pressure in the supercritical regime. Analysis based on the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) indicates that intermolecular interactions between water molecules are predominantly non-covalent in nature, although partially covalent contributions may emerge within more extensively connected components under specific conditions. Statistical analyses further demonstrate that thermodynamically induced variations manifest primarily at a collective and topological level of the molecular network, without significant changes in the local electronic nature of intermolecular interactions.

Descrição

Área de concentração

Química/Bioquímica

Linha de pesquisa

Química Computacional Aplicada na Agricultura

Agência de desenvolvimento

Palavra chave

Marca

Objetivo

Procedência

Impacto da pesquisa

Resumen

ISBN

DOI

Citação

NOGUEIRA, Artur Gomes. Caracterização topológica e eletrônica da água supercrítica: dinâmica molecular e análise por redes complexas. 2026. 84 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.

Link externo

Avaliação

Revisão

Suplementado Por

Referenciado Por

Licença Creative Commons

Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil