Banca de DEFESA: MARIA CRISTINA COSTA DE OLIVEIRA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARIA CRISTINA COSTA DE OLIVEIRA
DATA : 13/10/2025
HORA: 14:00
LOCAL: on line
TÍTULO:

CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL E ESTUDO TEÓRICO DAS PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, ELETRÔNICAS E ÓPTICAS DE CRISTAIS DE b-ALANINA

PALAVRAS-CHAVES:

Alanina; Difração de Raios-X; Teoria do Funcional de Densidade

PÁGINAS: 97
RESUMO:

Caracterizar aminoácidos na fase sólida tem sido de grande interesse para pesquisadores desde a observação da luminescência da alanina na faixa do visível e ultravioleta, dopada ou não com metais de transição, sugerindo aplicações em biossensores. A Alanina, um aminoácido não essencial, está entre os vinte que compõem as proteínas em organismos vivos. Neste trabalho, cristais de b-alanina foram cultivados pelo método de evaporação lenta de uma solução aquosa. Estes cristais apresentavam transparência e simetria regular. A qualidade cristalina foi confirmada por difração de raios X em pó, cuja análise de Rietveld indicou a formação da fase b deste material, com parâmetros de rede experimentais a = 6,08 Å, b = 13,86 Å e c = 10,15 Å, que estão em boa concordância com os dados teóricos de DFT e experimentais divulgados na literatura. As análises térmicas (TG, DTA e DTG) sob atmosfera inerte evidenciaram um pico endotérmico em 214,5 °C, característico da fase b, também em boa concordância com dados previamente publicados. As propriedades ópticas foram investigadas por espectros de UV-Vis e fotoluminescência, os quais revelaram forte absorção na faixa de 200–400 nm, elevada transmitância acima de 360 nm e bandas de emissão bem definidas entre 250–470 nm, indicando potencial aplicação em dispositivos optoeletrônicos e biossensores. Os cálculos teóricos, realizados via Teoria do Funcional da Densidade (DFT) na aproximação GGA com correções de van der Waals (usando a correção de Grimme D3), permitiram a análise estrutural detalhada e auxiliaram na interpretação dos dados experimentais. A análise da estrutura de bandas revelou que a b-alanina é um semicondutor de gap largo, com bandgap indireto estimado em 5,17 eV a 0 K, em concordância com os dados experimentais de absorção óptica, que indicaram aproximadamente 4,9 eV a 300 K, confirmando a capacidade deste cristal em exibir fluorescência. As distribuições eletrônicas indicam que o topo da banda de valência está associado aos orbitais situados na carboxila, enquanto o fundo da banda de condução se relaciona com os estados eletrônicos da cadeia carbônica. Por fim, os resultados teóricos para a equação de estado indicaram um volume de equilíbrio da célula unitária de 699 ų (103,6 Bohr³), módulo de compressibilidade volumétrica B₀ = 133,9 GPa e parâmetro de pressão B₀' = 3,6, confirmando a rigidez estrutural da b-alanina e sua estabilidade frente a variações de pressão. Esses resultados, obtidos pela integração de técnicas experimentais e cálculos teóricos, contribuem para o avanço do conhecimento sobre as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas da b-alanina, destacando seu potencial em diversas novas aplicações científicas e tecnológicas.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 435093 - HORACIO WAGNER LEITE ALVES
Externo ao Programa - 2543097 - CLAUDIO DE OLIVEIRA
Externo à Instituição - CARLOS JOEL FRANCO - UFOP