Studio teorico dei nanotubi di TiO2 e delle loro interazioni con i gas

Lo studio teorico dei nanotubi di biossido di titanio ha utilizzato una metodologia per creare modelli di nanotubi a partire dalle celle unitarie dei cristalli di TiO2 (rutilo e anatasio) in piani specifici, in questo caso l'anatasio nel piano (101) e il rutilo nel piano (110). Le strutture generate sono state sottoposte a calcoli di meccanica quantistica utilizzando metodi semiempirici (PM7) e metodi ab-initio DFT e HF nelle basi 6-31G e 6-311G. Sono stati creati dei modelli ed è emerso che le strutture più stabili sono quelle con i diametri più grandi. Un confronto tra modelli con lo stesso numero di atomi ha mostrato che i nanotubi di anatasio erano più stabili di quelli di rutilo. Valutando il gap con i metodi semi-empirici e HF, i nanotubi di anatasio sono stati classificati come isolanti grazie al range di gap compreso tra 6,00 eV e 10,00 eV, mentre i valori DFT hanno mostrato valori compresi tra 2,00 eV e 2,50 eV. La metodologia sviluppata ha mostrato un elevato potenziale di applicazione nella simulazione di nanotubi di TiO2.