Evaluación del campo de fuerza GFN-FF y de los métodos semiempíricos GFN1-xTB y GFN0-xTB para el estudio de las interacciones entre nanopartículas de Cu (CuNP) con moléculas orgánicas pequeñas.

Calle Pacheco, Ana Margarita

Evaluación del campo de fuerza GFN-FF y de los métodos semiempíricos GFN1-xTB y GFN0-xTB para el estudio de las interacciones entre nanopartículas de Cu (CuNP) con moléculas orgánicas pequeñas.

dc.contributor.advisor	Daza Espinosa, Martha Cecilia
dc.contributor.advisor	Oliver Doerr, Markus Hans
dc.contributor.author	Calle Pacheco, Ana Margarita
dc.contributor.evaluator	Blanco Tirado, Cristian
dc.contributor.evaluator	Perez Torres, Jhon fredy
dc.date.accessioned	2024-08-26T17:40:53Z
dc.date.available	2024-08-26T17:40:53Z
dc.date.created	2024-08-04
dc.date.issued	2024-08-04
dc.description.abstract	En este trabajo se presenta un análisis del efecto del campo de fuerza GFN-FF, los métodos semiempíricos GFN0-xTB y GFN1-xTB, y los funcionales PBE-D3, B97-3c y PBEh-3c sobre la energía de interacción de los complejos entre una nanopartícula de cobre (Cu55NP) y las moléculas 2-aminopropano, 2-propanol y 2-propanotiol. También se evalúa el efecto del error de superposición de bases con el método de corrección de contrapeso (CP) sobre la energía de interacción obtenida con el funcional PBE-D3; este funcional se utilizó como referencia para evaluar la “calidad” de los resultados. Los resultados muestran que las energías de interacción obtenidas con B97-3c y GFN1-xTB fueron más cercanas a las calculadas con PBE-D3/def2-SVP, estas difieren en menos de 17 [kcal/mol]. Por otra parte, el método semiempírico GFN1-xTB describe mejor los enlaces Cu-O y Cu-S, además de los ángulos ∠Cu-S-C2 y ∠ Cu-S-C2-C1; en cambio el campo de fuerza GFN-FF presenta resultados con menor variabilidad respecto a PBE-D3/def2-SVP para la longitud de enlace Cu-N y los ángulos ∠Cu-O-C2, ∠Cu-N-C2, ∠ Cu-O-C2-C1 y ∠ Cu-N-C2-C1. Sin embargo, la estructura optimizada con B97-3c fue la más cercana a la calculada con la referencia. El interés para la evaluación de la calidad de los resultados con estos métodos se debe al bajo costo computacional de los métodos semiempíricos y el campo de fuerza en comparación con los funcionales PBE-D3. Además, estos resultados son de interés para modelar interacciones entre nanopartículas y polímeros como la celulosa. En conclusión, dentro de los métodos evaluados GFN1-xTB muestra los mejores resultados con un bajo costo computacional, comparables con el funcional PBE-D3.
dc.description.abstractenglish	This work presents an analysis of the effect of the GFN-FF force field, the semiempirical methods GFN0-xTB and GFN1-xTB, and the functionals PBE-D3, B97-3c and PBEh-3c on the interaction energy of the complexes between a copper nanoparticle (Cu55NP) and the molecules 2-aminopropane, 2-propanol and 2-propanethiol. The effect of the base overlap error with the counterpoise correction (CP) method on the interaction energy obtained with the PBE-D3 functional is also evaluated; this functional was used as a reference to evaluate the “quality” of the results. The results show that the interaction energies obtained with B97-3c and GFN1-xTB were closer to those calculated with PBE-D3/def2-SVP, these differ by less than 17 [kcal/mol]. On the other hand, the semiempirical method GFN1-xTB better describes the Cu-O and Cu-S bonds, in addition to the angles ∠Cu-S-C2 and ∠ Cu-S-C2-C1; in contrast, the GFN-FF force field presents results with lower variability with respect to PBE-D3/def2-SVP for the Cu-N bond length and the angles ∠Cu-O-C2, ∠Cu-N-C2, ∠ Cu-O-C2-C1 and ∠ Cu-N-C2-C1. However, the structure optimized with B97-3c was the closest to that calculated with the reference. The interest for the evaluation of the quality of the results with these methods is due to the low computational cost of the semiempirical methods and the force field compared to the PBE-D3 functionals. Furthermore, these results are of interest for modeling interactions between nanoparticles and polymers such as cellulose. In conclusion, within the evaluated methods GFN1-xTB shows the best results with a low computational cost, comparable with the PBE-D3 functional.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/43894
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Química
dc.publisher.school	Escuela de Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Campo de fuerza GFN-FF
dc.subject	método semiempírico GFN1-xTB y GFN0-xTB
dc.subject	PBE D3
dc.subject	nanopartículas de cobre
dc.subject	energías de interacción
dc.subject.keyword	Force field GFN-FF
dc.subject.keyword	semiempirical method GFN1-xTB and GFN0-xTB
dc.subject.keyword	PBE-D3
dc.subject.keyword	copper nanoparticles
dc.subject.keyword	interaction energies
dc.title	Evaluación del campo de fuerza GFN-FF y de los métodos semiempíricos GFN1-xTB y GFN0-xTB para el estudio de las interacciones entre nanopartículas de Cu (CuNP) con moléculas orgánicas pequeñas.
dc.title.english	Evaluation of the GFN-FF force field and the semiempirical methods GFN1-xTB and GFN0-xTB for the study of the interactions between Cu nanoparticles (CuNP) with small organic molecules.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado