Quantum mechanical Modeling of co oxidation over gold particles
Co oxidasyonunun altın parçacıkları üzerinde kuantum mekanik olarak modellenmesi
- Tez No: 152573
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RAMAZAN YILDIRIM, DOÇ. DR. ERHAN AKSOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
ÖZET CO OKSIDASYONUNUN ALTIN PARÇACIKLARI ÜZERİNDE KUANTUM MEKANİK OLARAK MODELLENMESİ Bu çalışmada altılı anyonik altın kümeleri üzerindeki karbonmonoksit (CO) oksidasyonu kuantum mekanik yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. DFT metodu B3LYP fonksiyoneli ve LANL2DZ tabanı ile birlikte kullanılmıştır. Altılı anyonik altın kümesi için en düşük enerjili temel faz yapısı olarak düzlemsel Ü3h üçgen şeklinde geometri kullanılmıştır. Tüm muhtemel adsorpsiyon noktalarındaki CO ve O2 adsorpsiyon enerjileri hesaplanmıştır. Hem CO, hem de O2 molekülü için altılı altın kümesi üzerindeki en tercih edilir adsorpsiyon noktası, kümenin uç noktası olarak belirlenmiştir. Altılı anyonik altın kümesi üzerindeki en tercih edilir adsoprsiyon noktasındaki CO adsorpsiyon enerjisi -0.93 eV (-21.45 kkal/mol) olarak hesaplanmış, aynı değer O2 için -0.95 eV (-21.91 kkal/mol) olarak belirlenmiştir. Altın kümesinin en tercih edilir noktasına (uca) CO adsorbe olması, oksijen molekülünün CO molekülünün bağlı olduğu uç noktaya en yakın ve en uzak yanal noktalara adsorbe olmasını desteklemişken; oksijen molekülünün bir diğer uç noktaya adsorbe olmasmı aksi yönde etkilemiştir. Öte yandan, altın kümesinin en tercih edilir noktasına oksijen molekülü bağlandığında, önceden adsorbe edilmiş bu molekülün varlığı CO molekülünün 02'nin bağlı olduğu uç noktaya en yakın yanal adsorpsiyon noktasına bağlanmasını desteklemiş, uç noktaya en uzak yanal noktaya bağlanmasını zorlaştırmıştır. Aynı zamanda, iki farklı reaksiyon mekanizması araştırılmıştır. Dört merkezli yan kararlı ara ürünün bulunduğu reaksiyon için reaksiyon ısısı -1.67 eV (-38.51 kkal/mol) olarak hesaplanmıştır. İkinci CO2 molekülünün oluştuğu diğer basamak için bu değer -2.21 eV (- 50.97 kkal/mol) olarak bulunmuştur. Altın hexamerine adsorbe olmuş bir CO3 molekülünün ara ürün olarak bulunduğu diğer reaksiyon için ise, iki farklı ürün için bu değer -1.46 eV (-33.67 kkal/mol) ve -1.44 eV (-33.12 kkal/mol) olarak belirlenmiştir. İkinci CO2 molekülünün oluşturulduğu diğer basamak için ise bu değer -2.21 eV (-50.97 kkal/mol) ve -2.18 eV (-50.27 kkal/mol) olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT QUANTUM MECHANICAL MODELING OF CO OXIDATION OVER GOLD PARTICLES In this study, CO oxidation over anionic gold hexamers was investigated using quantum mechanical methods. Density Functional Theory method was employed with Becke's three-parameter exchange functional with Lee- Yang-Parr correlation energy functional (B3LYP) and Los Alamos National Laboratory Second Double-Zeta (LANL2DZ) basis set. As the ground state lowest energy structure for anionic gold hexamer a planar Ü3h triangular geometry was used. The adsorption energies of CO and O2 on all probable sites were calculated. For both CO and O2 adsorption, the most favorable site was the apex site of the hexamer. The adsorption energy of CO on the most favorable adsorption site of the anionic gold hexamer was calculated as -0.93 eV, while that of O2 was calculated as -0.95 eV. The co-adsorption of O2 on the nearest and furthest lateral sites of Auö" with initially pre-adsorbed CO on the apex site demonstrated cooperative characteristics, while that of O2 on another apex site of the same cluster showed competitive behavior. When O2 was bonded to the most favorable site of the cluster, the existence of pre-adsorbed O2 enhanced the co-adsorption of CO on the nearest lateral site, while it hardened the co-adsorption of CO on the furthest lateral site. Two different reaction mechanisms were investigated. The heat of reaction was calculated as -1.67 eV (- 38.51 kcal/mol) for the reaction involving CO and O2 adsorbed on the cluster as reactants. For the other step including the formation of the second CO2, the heat of reaction was calculated as -2.21 eV (-50.97 kcal/mol). For the next reaction pathway involving CO3 adsorbed on the anionic gold hexamer as the intermediate, two different heats of reaction were calculated for two different end products, -1.46 eV (-33.67 kcal/mol) and -1.44 eV (- 33.12 kcal/mol). The heat of reaction for the next step including the formation of the second C02 was calculated as -2.21 eV (-50.97 kcal/mol) and -2.18 eV (-50.27 kcal/mol) for two different end products obtained in the previous step.
Benzer Tezler
- Modeling the mechanism of ester-substituted alkynes in acyloxy migration followed by various cycloaddition reactions
Ester sübstitüye alkinlerin asiloksi göçü ve ardından çeşitli halka katılma reaksiyon mekanizmalarının modellenmesi
DİLEK COŞKUN
- Theoretical modeling and experimental characterization of erbium-based hydroxyapatites doped with different elements and quantum chemical study of some basic organic compounds
Farklı elementlerle katkılanmış erbiyum esaslı hidroksiapatitlerin teorik modellenmesi ve deneysel karakterizasyonu ve bazı temel organik bileşiklerin kuantum kimyasal çalışması
LANA OMAR AHMED AHMED
Doktora
İngilizce
2023
Bilim ve TeknolojiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PROF. DR. NİYAZİ BULUT
- Hedefli kanser tedavisine yönelik kil katkılı nanopartikül üretimi ve modellenmesi
Production and modeling of clay additive nanoparticle for targeted cancer treatment
DENİZ KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
DOÇ. DR. ADEM TEKİN
- Metal içeren hekzahistidin zincirlerinin modellenmesi ve metalin amino asit etkileşimlerindeki rolünün incelenmesi
Modeling of metal-containing hexahistidine chains and examining the role of metal in amino acid interactions
ALPARSLAN NUMAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE YURTSEVER
- Mechanics of nanomaterials consisted of random networks
Rastgele ağ yapılı nano malzemelerin mekaniği
MESUT KIRCA
Doktora
İngilizce
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
YRD. DOÇ. DR. ALBERT C. TO