ESTUDIO MEDIANTE TEORÍA FUNCIONAL DE LA DENSIDAD DEPENDIENTE DEL TIEMPO (TD-DFT) DE LOS ESTADOS EXCITADOS SINGLETE Y TRIPLETE DEL NAFTALENO, ANTRACENO, PIRENO Y BENCIDINA, PARA SU DEGRADACIÓN FOTOCATALÍTICA - Silvio Nina Ortiz (2022)
El presente trabajo tiene como objetivo determinar mediante la teoría funcional de la densidad dependiente del tiempo (TD-DFT), utilizando química cuántica y dinámica molecular, la degradación fotocatalítica con óxido de zinc (ZnO)12 de los compuestos naf- taleno, antraceno, pireno y bencidina. Para ello, en primer lugar fue necesario obtener las estructuras de los contaminantes y las nanoestructuras de óxido de zinc, de modo que estas se extrajeron en Gaussview 5.04 a partir de información de la literatura. Posteriormente, se llevó a cabo la optimización de estas estructuras utilizando Gaussian 09 con un LC-wPBE funcional y el TZVP base, y para asegurar que estaban en su estado fundamental se analizó la matriz de Hesse. Luego se evaluó la contribución total de los orbitales en cada molécula para determinar si eran más susceptibles al ataque nucleófilo o electrófilo. Finalmente, se representaron y compararon los espectros UV de todos los compuestos. Los resultados muestran que todas las estructuras están en su estado fundamental ya que no hay números negativos. Asimismo, se evidenció la tendencia a un ataque electrofílico de todas las moléculas y la mínima tendencia a un ataque nucleofílico de la nanoestructura de zinc. Por otro lado, a partir de los espectros UV, se pudo determinar que el antraceno, y en menor medida el pireno, absorben más radiación a la misma longitud de onda que (ZnO)12 en su conformación primaria. De la información agregada a la anterior, se concluiría que el antraceno tiene una mayor capacidad para utilizar la nanoestructura del óxido de zinc como intermedio para acelerar su degradación fotocatalítica.