Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80080
Tipo: TCC
Título : Análise das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais dos principais ácidos graxos da manteiga de cacau (palmítico, esteárico, oleico e linoleico) calculadas usando a teoria do funcional da densidade
Autor : Alves, Mariana dos Santos
Tutor: Freire, Valder Nogueira
Palabras clave en portugués brasileño: DFT;cristais;ácidos graxos;chocolate;propriedades optoeletrônicas
Palabras clave en inglés: DFT;crystals;fatty acids;chocolate;optoelectronic properties
Fecha de publicación : 2024
Citación : ALVES, Mariana dos Santos. Análise das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas dos cristais dos principais ácidos graxos da manteiga de cacau (palmítico, esteárico, oleico e linoleico) calculadas usando a teoria do funcional da densidade. 2024. 57 f. Monografia (Bacharelado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumen en portugués brasileño: Foram efetuados cálculos da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) em quatro cristais de ácidos graxos encontrados no chocolate, revelando propriedades eletrônicas e ópticas distintas. Os cálculos DFT dependentes do tempo (TD-DFT) dos espectros de absorção UV/Vis mostraram que os ácidos graxos saturados, palmítico e esteárico, apresentam padrões de absorção semelhantes. Em contrapartida, os ácidos graxos insaturados, oleico e linoleico, apresentam características espectrais únicas devido às suas ligações duplas C=C. A análise da densidade eletrônica dos estados indicou que os ácidos oleico e linoleico têm menores lacunas HOMO-LUMO em comparação com os seus homólogos saturados. Os cálculos DFT, utilizando o funcional GGA-PBE com correção de dispersão, demonstraram uma forte concordância com os dados experimentais de difração de raios-x para os parâmetros de rede e comprimentos de ligação de hidrogênio. A análise da estrutura de banda revelou que os ácidos palmítico e esteárico possuem intervalos de banda indiretos de 5,16eV e 5,11eV, respectivamente, revelando características isolantes, enquanto os ácidos oleico e linoleico apresentam intervalos de banda indiretos menores, de 4,35eV e 4,18eV, respectivamente. As simulações de absorção óptica corresponderam de perto os intervalos de Kohn-Sham estimados, com comportamentos de absorção anisotrópicos observados em diferentes planos de polarização da luz incidente. Estas descobertas proporcionam uma compreensão abrangente das propriedades eletrônicas, estruturais e ópticas dos cristais de ácidos graxos no chocolate, contribuindo com informações valiosas para potenciais aplicações.
Abstract: Density Functional Theory (DFT) calculations were performed on four fatty acid crystals found in chocolate, revealing distinct electronic and optical properties. Time Dependent DFT (TD-DFT) calculations of the UV/Vis absorption spectra showed that saturated fatty acids, palmitic and stearic, exhibit similar absorption patterns. In contrast, the unsaturated fatty acids, oleic and linoleic, display unique spectral characteristics due to their C=C double bonds. Analysis of the electronic density of states indicated that oleic and linoleic acids have smaller HOMO-LUMO gaps compared to their saturated counterparts. The DFT calculations, employing the GGA PBE functional with dispersion correction, demonstrated strong agreement with experimental X-ray diffraction data for lattice parameters and hydrogen-bond lengths. Band structure analysis revealed that palmitic and stearic acids possess indirect band gaps of 5.16 eV and 5.11 eV, respectively, revealing insulating characteristics, while oleic and linoleic acids show smaller indirect band gaps of 4.35 eV and 4.18 eV, respectively. Optical absorption simulations closely matched the estimated Kohn Sham gaps, with anisotropic absorption behaviors observed across different polarization planes of incident light. These findings provide a comprehensive understanding of the electronic, structural, and optical properties of fatty acid crystals in chocolate, contributing valuable insights for potential applications.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80080
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: FÍSICA-BACHARELADO - Monografias

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
tcc_2024_msalves.pdf3,11 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.