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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-7766-0881
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo espectroscópico da quebra espontânea de simetria identificada via DFT no estado agregado da molécula de Ftalocianina de Zinco
Alternate title (s): Spectroscopic study of spontaneous symmetry breaking in aggregated zinc phthalocyanine Identified via DFT
Author: Zanatta, Bruno Souza
First Advisor: Marletta, Alexandre
First coorientator: Piovesan, Erick
First member of the Committee: Cabral, Jader de Souza
Second member of the Committee: Schmidt, Tomé Mauro
Third member of the Committee: Terézio, Eralci Moreira
Fourth member of the Committee: Nobuyasu Júnior, Roberto Shigueru
Fifth member of the Committee: Marletta, Alexandre
Summary: Neste trabalho, um estudo de caracterização espectroscópica foi desenvolvido com a molécula macrocíclica Ftalocianina de Zinco. Essa molécula teve sua síntese descoberta em 1907 e, desde então, foi amplamente estudada na literatura tanto do ponto de vista teórico quanto experimental. Como resultado dessas caracterizações, diversas foram as aplicações desenvolvidas ou encontradas para a molécula. Uma delas foi em Terapia fotodinâmica, como um fotossensor capaz de auxiliar na produção de oxigênio reativo, responsável por eliminar células tumorais. No entanto, mediante ao avanço dos estudos com a molécula, tornou-se conhecido seu comportamento de formar agregado do tipo-H e, entendeu-se que, tal comportamento fosse prejudicial ao uso da Ftalocianina de Zinco para a terapia fotodinâmica. Assim, abandonou-se a busca por entender o comportamento da formação dos agregados da molécula, até o momento de desenvolvimento deste trabalho. Por meio de uma nova informação, obtida via cálculo DFT, de uma previsão de uma estrutura ordenada do agregado de Ftalocianina de Zinco, novamente ela se tornou objeto de estudo, com o foco em investigar a possibilidade de existir uma quebra de simetria no agregado formado pela molécula. Estudos de caracterização como, Absorção Óptica Linear, Fotoluminescência, Fotoluminescência de Excitação e Espalhamento Raman, foram conduzidos de forma a validar o material com o que já foi previamente reportado na literatura e, estudos de caracterização avançada como, Elipsometria de Emissão, Espalhamento Raman e Atividade Óptica Raman, para confirmar experimentalmente a previsão da quebra de simetria obtida via cálculo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Ao fim deste trabalho, foi possível não apenas validar a previsão teórica do DFT, como também medir a orientação preferencial com a qual ocorre a formação da estrutura do agregado de Ftalocianina de Zinco.
Abstract: In this work, a spectroscopic characterization study was conducted on the macrocyclic molecule Zinc Phthalocyanine. This molecule's synthesis was discovered in 1907 and, since then, it has been extensively studied in the literature from both theoretical and experimental perspectives. As a result of these characterizations, numerous applications have been developed or found for the molecule. One of these was in photodynamic therapy, where it acts as a photosensor capable of assisting in the production of reactive oxygen, which is responsible for eliminating tumor cells. However, as studies on the molecule advanced, its tendency to form H-type aggregates became known. It was understood that this behavior was detrimental to the use of Zinc Phthalocyanine for photodynamic therapy. Consequently, the pursuit of understanding the behavior of the molecule's aggregate formation was abandoned, until the development of this work. Through new information obtained via DFT (Density Functional Theory) calculations, which predicted an ordered structure for the Zinc Phthalocyanine aggregate, it once again became an object of study. The focus was to investigate the possibility of a symmetry break in the aggregate formed by the molecule. Characterization studies such as Linear Optical Absorption, Photoluminescence, Excitation Photoluminescence, and Raman Scattering were performed to validate the material against what had been previously reported in the literature. Advanced characterization studies, including Emission Ellipsometry, Raman Scattering, and Raman Optical Activity, were conducted to experimentally confirm the predicted symmetry break obtained through DFT calculations. At the end of this work, it was possible not only to validate the theoretical prediction of the DFT but also to measure the preferential orientation with which the formation of the Zinc Phthalocyanine aggregate structure occurs.
Keywords: ftalocianina de Zinco
Raman
Roa
Roa-Confocal
espectroscopia
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENSOUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART.
Subject: Física
Fotoquimioterapia
Zinco
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Quote: ZANATTA, Bruno Souza. Estudo espectroscópico da quebra espontânea de simetria identificada via DFT no estado agregado da molécula de Ftalocianina de Zinco. 2025. 166 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.5050
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.5050
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46671
Date of defense: 25-Jul-2025
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:TESE - Física

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