M5C15 (M = Si, Ge, Al, Ga) heterofullerenlerin elektronik yapılarının ve hidrojen depolama kapasitelerinin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile incelenmesi
Investigation of electronic structures and hydrogen storage capabilities of M5C15 (M = Si, Ge, Al, Ga) heterofullerenes by density functional theory
- Tez No: 792417
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA TEPE, PROF. DR. CEMAL PARLAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genel Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Bu çalışma kapsamında ilk olarak, M5C15 (M = Si, Ge, Al, Ga) heterofullerenlerinin yapısal ve elektronik özellikleri C20 fullereni ile birlikte yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) ile incelenmiştir. Daha sonra bu nano yapılara bir hidrojen molekülü endohedral katkılama yapılarak çalışma genişletilmiştir. İncelenen M5C15@H2 (M = Si, Ge, Al, Ga) nanoyapıları arasından yapısal kararlılıkları ve kimyasal reaktivite özellikleri en iyi olanı belirlenmiştir. Bununla birlikte, incelenen sistemlerin moleküler yapıları ve elektronik özellikleri sırasıyla nükleer manyetik rezonans spektroskopisi ve durum yoğunluğu analizi ile daha detaylı olarak incelenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise ele alınan moleküler sistemlerin doğrusal olmayan optik özellikleri de hesaplanmıştır. Katkı atomlarının incelenen özellikler üzerindeki etkileri tartışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre katkı atomları, C20 fullereninin yapısal kararlılığının yanı sıra elektronik, doğrusal olmayan optik ve spektroskopik özelliklerini de etkilemektedir. İncelenen katkılı nanosistemlere bakıldığında silisyum (Si) katkısının; molekülün yapısal kararlılığının yanı sıra elektronik, optik ve spektroskopik özelliklerini de iyileştirdiği görülmüştür. Oldukça kararlı yapıya sahip Si-katkılı nano yapıların, yüksek kimyasal reaktivitelerinden dolayı hidrojen depolamaya elverişli oldukları ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Within the framework of this study, firstly, the structural and electronic properties of M5C15 (M = Si, Ge, Al, Ga) heterofullerenes were investigated by density functional theory (DFT) together with C20 fullerene. Later, the study was extended by adding a hydrogen molecule endohedral to these nano structures. Among the M5C15@H2 (M = Si, Ge, Al, Ga) nanostructures investigated, the one with the best structural stability and chemical reactivity was determined. In addition, the molecular structures and electronic properties of these systems were investigated in more detail by nuclear magnetic resonance spectroscopy and density of states analysis, respectively. In the last stage of the study, the non-linear optical properties of all the systems under consideration were examined. The effects of dopant atoms on the investigated properties have been discussed. According to the results obtained, dopant atoms affect the structural stability of the C20 fullerene, as well as its electronic, non-linear optical, and spectroscopic properties. Considering the investigated doped nano-systems, silicon (Si) doping; besides the structural stability of the molecule, it has been observed that it improves its electronic, optical, and spectroscopic properties. It has been revealed that Si-doped nano structures with highly stable structures are quite suitable for hydrogen storage due to their high chemical reactivity.
Benzer Tezler
- Pirimidin ve imidazol halkası içeren yeni 6-aminopenisilanik asit bileşiklerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of 6-aminopenylanic acid compounds pyrimidine and imidazole ring
MEHMET ÇADIR
- Lazer tabanlı fotodinamik terapi cihazlarının sıcaklık kontrolü için sistem tasarımı
Temperature controller design for laser system based photodynamic therapy devices
OĞUZ KAAN KAZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ZAHİD YILDIZ
- Alkali yüzey modifiye ahşap talaşı ile güçlendirilmiş polilaktik asit biyokompozitin özellikleri
Properties of polylactic acid biocomposite reinforcedwith alkaline surface modi̇fied wood sawdust
SAADET KATI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Teknik ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY GÖNÜLTAŞ
- Halloysit ve sepiyolit nanokatkılarının polistirene etkilerinin incelenmesi
The investigation of the effects of halloysite and sepiolite nanoadditives to polystyrene
REFİK ARAT