Para citar este trabalho use um dos padrões abaixo:
Water Adsorption on Pt (100) and (110) Surfaces: A Molecular Dynamics Study
Brenda Kathleen de Almeida
Universidade Estadual de Campinas
Agora você poderia compartilhar comigo suas dúvidas, observações e parabenizações
Crie um tópicoUnderstanding the interaction between water and metal surfaces is important to several processes.
The MD simulations were performed under NVT conditions at 298 K for 5 to 30 ns.
22 values for the parameter ε0, ranging from 0.80 to 9.80 kcal/mol were evaluated.
The water on Pt(100) form a hydrophobic network parallel to the surface.
On the Pt(110) surface, the hydrogen bonds assume a puckered shape.
The shape of hydrogen bonds on (110) surface provides higher mobility of the water molecules.
Erica Moreno
Boa tarde Brenda,
Parabéns pelo trabalho e excelente apresentação.
Tenho duas dúvidas:
1ª. Além do TIP3, você usou outro campo de força?
2ª. Qual a aplicação direta você sugere para seu trabalho?
Muito obrigada.
BRENO RODRIGUES LAMAGHERE GALVAO
Olá Brenda, muito interessante esse trabalho! Aprendi algumas coisas com ele :)
Como sugestao, eu acho que seria importante voce ter definido o que significa o epsilon, já que usou ele relativamente bastantena discussão.
No decorrer do vídeo eu entendi que seria um parametro do campo de força. Esse parametro está relacionado com a interaçao agua-superficie? ou água-agua?
Brenda Kathleen de Almeida
Olá Breno, obrigada e fico feliz que tenha aprendido algumas coisas com ele :D
É isso mesmo, o epsilon é um parâmetro do campo de força, nesse caso, representando o átomo de platina. A interação água - superfície vai ser um resultado da média (não me recordo se é aritmética ou geométrica) do parâmetro epsilon da água (que vem do campo de força TIP3P) e desse parâmetro epsilon da platina (que nós variamos no trabalho).
Obrigada pela sugestão!
Kalil Bernardino
Parabéns pelo trabalho, Brenda!
Muito interessante e gostei bastante da qualidade dos seus slides e imagens!
Sobre possíveis efeitos que poderia estudar em uma possível continuação desse trabalho, pode ser interessante introduzir polarizabilidade explicita sobre o metal. Aqui tem um exemplo de campo de força polarizável que poderia utilizar: https://www.nature.com/articles/s41467-018-03137-8
Eu acredito que suas conclusões não serão qualitativamente afetadas, porém a polarizabilidade pode ter efeitos que mudar o epsilon não tem, como afetar a orientação preferencial da água devido a interações eletrostáticas.. Seria algo interessante de verificar.
Brenda Kathleen de Almeida
Olá Kalil, muito obrigada! Com certeza seria interessante avaliar o efeito da introdução da polarizabilidade. Irei dar uma lida com calma nesse artigo.
Obrigada pela sugestão!
Júlio Cosme Santos da Silva
Olá, Brenda.
Primeiramente, parabéns pelo trabalho. Abordagem muito elegante.
Brenda, seus resultados mostram claramente que o tipo de superfície (principalmente do ponto de vista topológico) é fundamental para o mecanismo de adsorção. Uma maneira direta de relacionar uma quantidade termodinâmica com um parâmetro estrutural (área nesse caso) é através da "Tensão Superficial"(Energia Livre de Gibbs por Área). Assim, minha pergunta é: vocês conseguem calcular tensão superficial levando em conta a natureza topológica da superfície ?. Se sim, talvez essa quantidade torne ainda mais claro a interpretação dos diferentes regimes de adsorção que vocês estão observando.
Brenda Kathleen de Almeida
Olá, Júlio. Muito obrigada!
O campo de força que encontramos para a platina na literatura (INTERFACE - https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp801931d) usa dados de tensão superficial para fazer a validação. Inicialmente nós tentamos reproduzir esses dados, calculando a tensão superficial da mesma forma que eles apresentam no trabalho, porém não conseguimos. Encontramos uma outra abordagem para o cálculo da tensão superficial que pode ser interessante, porém ainda não tentamos usá-la. O que eu acredito que, além de ajudar na interpretação desses regimes (como você pontuou), também nos ajudaria a definir o parâmetro epsilon mais adequado para representar a platina.
Maicon Lourenço
Parabéns pelo excelente trabalho!
1) Por favor, qual método vocês usaram (DFT, Campo de Força, etc) para realizar as dinâmicas?
2) Como a MD foi feita na escala de "ns", eu assumo que seja campo de força, certo? Se sim, uma curiosidade..., você saberia dizer se esse campo de força é disponível gratuitamente ou é comercial?
3) Vocês desenvolveram algum programa para realizar as análises e obter as propriedades da MD?
Obrigado!
Brenda Kathleen de Almeida
Olá, Maicon. Muito obrigada!
Isso, utilizamos o campo de força TIP3P para a água e o campo de força INTERFACE (https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp801931d) como referência para a platina, ambos disponíveis gratuitamente.
Para as análises da MD utilizamos alguns pacotes desenvolvidos no nosso grupo mesmo que estão disponíveis no GitHub (https://github.com/m3g)
Maicon Lourenço
Obrigado! Parabéns novamente pelo excelente trabalho.
Márcio Sampaio Gomes Filho
Prezada Brenda,
Parabéns pela apresentação/trabalho.
O \epsilon_0 refere-se a interação entre metal-água, certo?
A platina é muito polarizável ? Vocês pensaram em utilizar/verificar teus resultados usando um campo de força polarizável?
Um abraço,
Brenda Kathleen de Almeida
Olá, Márcio. Muito obrigada!
O epsilon_0 nesse caso é um parâmetro para representar os átomos de platina. A interação metal - água vai ser dada pela média (não me recordo se geométrica ou aritmética) entre o epsilon da platina e o epsilon da água (que vem do campo de força TIP3P). A princípio não tínhamos pensado em incluir a polarizabilidade do metal, mas realmente, isso pode trazer alguns resultados interessantes para o trabalho. Obrigada pela sugestão!
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Brenda Kathleen de Almeida
Boa tarde Erica, muito obrigada! Bom, para a água nós usamos apenas o TIP3 e para a platina começamos usando o campo de força INTERFACE, porém não conseguimos reproduzir os dados que os autores apresentaram no artigo, então resolvemos variar um dos parâmetros desse campo de força, para ter uma visão geral do comportamento das moléculas de água adsorvidas.
Já sobre a aplicação, nesse momento nosso objetivo é apresentar uma descrição completa de como as moléculas de água se organizam nas diferentes superfícies de platina usando dados computacionais e experimentais, pois é algo que não encontramos na literatura. Apesar de muitos trabalhos discutirem computacionalmente como a água se estrutura, poucos apresentavam dados experimentais que corroborassem com os resultados teóricos. Então estamos fazendo uma colaboração com um grupo experimental para complementar essa parte.
A ideia é que esses resultados auxiliem nos estudos de reações que utilizam a platina como catalisador (como no caso de reações de eletroxidação do glicerol), pois boa parte das reações são feitas em meio aquoso e, pelos nossos resultados, a forma como a água se estrutura influencia bastante na adsorção do reagente e isso também está relacionado com índice de Miller da superfície.
Erica Moreno
Muito obirgada Brenda.
Parabéns e Sucesso na sua pesquisa!
A otimização de superficies para catálise são de suma importância para a eficiência de reações especificas na industria e também para a reciclagem de materiais. Seu trabalho será muito útil, tenho certeza.