Estudo teórico da desidratação do etanol catalisada por hematita

Atualmente ha um crescente interesse no desenvolvimento de nanomateriais. Atraves da reacao CVD (Chemical Vapor Deposition) de hematita particulada e etanol gasoso em altas temperaturas, e possivel produzir nanotubos de carbono e acredita-se que essa reacao aconteca passando por um caminho de decomposicao do etanol, produzindo eteno e agua. A reacao de desidratacao do etanol unimolecular foi estudada em fase gasosa a altas temperaturas tanto do ponto de vista teorico como experimental. Tambem e uma reacao bem estudada utilizando-se alumina como catalisador em altas temperaturas, porem mais brandas que da reacao CVD. Contudo nao foram encontrados na literatura estudos a respeito da mesma reacao sobre a superficie da hematita. Neste trabalho foi realizado um estudo teorico da adsorcao do etanol, seguida da reacao de desidratacao do mesmo sobre a superficie 001 Fe-terminal da hematita, alem de um estudo comparativo da decomposicao unimolecular do etanol, todos utilizando duas metodologias diferentes: a aproximacao molecular e as condicoes periodicas de contorno. A aproximacao molecular consegue descrever melhor as interacoes entre as moleculas, porem as condicoes periodicas de contorno sao mais apropriadas para estudo de compostos no estado solido por conservar a geometria do cristal. Pelo estudo da reacao do etanol isolado, sem a presenca da hematita, verificou-se que acima de 750 K a reacao ocorre espontaneamente. Os resultados de distâncias entre o etanol e a superficie, energia de adsorcao, barreira de ativacao e [delta]E da reacao encontrados em ambas as metodologias foram semelhantes. A barreira de ativacao encontrada em ambas as metodologias diferiu um pouco, porem comprovou a acao catalitica da hematita, mesmo em calculos a 0 K e a temperatura ambiente