Dioksan ve thf eter stabilizatörleri ile CH₄, CO₂ ve H₂ gaz moleküllerinin çift kafesli klatrat hidrat sistemlerindeki etkileşim profilleri
Interaction profiles of dioxane and thf ether stabilizers with CH₄, CO₂ and H₂ gas molecules in doublecaged clathrate hydrate system
- Tez No: 969999
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER MAŞLAKCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Enerji, Chemistry, Energy
- Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji, Renewable energy
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bandırma Onyedi Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Gönen Jeotermal Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Alternatif Enerji Kaynakları Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yöneylem Araştırması Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Klatrat hidratlar, ya da gaz hidratları, küçük gaz moleküllerini hapsedebilen kafes benzeri yapılar oluşturan üç boyutlu hidrojen bağlı su moleküllerinden oluşan bileşiklerdir. Bu kafeslerin kararlılığı, su kafesleri ile hapsolmuş gaz molekülleri arasındaki konak–konuk etkileşimlerinin kimyasal doğasına, kafesin türüne (küçük ya da büyük) bağlı olarak değişebilmektedir. Bu tez çalışması ikili klatrat hidratlarda büyük kafeste dioksan ve tetrahidrofuran eter molekülleri ile küçük kafeste metan, karbondioksit ve hidrojen moleküllerinin konak-konuk etkileşimleri teorik olarak incelenmiştir. Teorik çalışmalar Gaussian16 programı kullanılarak M062X/cc-pVDZ seviyesinde ve sII yapısında çift kafes sistemlerinin geometrik optimizasyonları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen hesaplama sonuçlarına göre, en düşük toplam etkileşim enerjisi −14.99 kcal/mol ile küçük kafeste CO₂ ve büyük kafeste 1,4-dioksan bulunan yapı için hesaplanmıştır. Özellikle 1,4-dioksan molekülünün iki oksijen atomu içeren altı üyeli halkalı yapısı sayesinde, THF'ye kıyasla kafes yapısına daha uyumlu bir şekilde yerleştiği ve su molekülleri ile daha güçlü etkileşimler kurarak sistemin genel kararlılığını önemli ölçüde artırdığı belirlenmiştir. Topolojik analizlerin, klasik olmayan zayıf hidrojen bağları ile van der Waals etkileşimlerinin bu moleküler sistemlerin stabilitesinde kritik rol oynadığını ve bu etkileşimlerin sistemin enerji profilinde doğrudan etkili olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Clathrate hydrates, also known as gas hydrates, are compounds composed of three-dimensional hydrogen-bonded water molecules that form cage-like structures capable of trapping small gas molecules. The stability of these cages can vary depending on the chemical nature of the host–guest interactions between the water framework and the trapped gas molecules, as well as the type of cage (small or large). In this thesis, the host–guest interactions between dioxane and tetrahydrofuran (THF) ether molecules in the large cages, and methane (CH₄), carbon dioxide (CO₂), and hydrogen (H₂) molecules in the small cages of binary clathrate hydrate systems, were theoretically investigated. The theoretical studies were carried out using the Gaussian16 software at the M06-2X/cc-pVDZ level, and geometric optimizations of the sII-type double cage systems were performed. According to the computational results, the lowest total interaction energy was calculated as −14.99 kcal/mol for the structure containing CO₂ in the small cage and 1,4-dioxane in the large cage. It was specifically determined that 1,4-dioxane, due to its six-membered ring structure with two oxygen atoms, fits more compatibly into the cage structure compared to THF, and forms stronger interactions with water molecules, thereby significantly enhancing the overall stability of the system. Topological analyses revealed that non-classical weak hydrogen bonds and van der Waals interactions play a critical role in the stability of these molecular systems and directly influence the energy profile of the system.
Benzer Tezler
- Hidrofobik ve hidrofilik gruplar içeren siklofosfazenlerin sentezleri ve yapıların aydınlatılması
The synthesis of hydrophobic and hydrophilic phosphazenes and determination of their structural properties
ŞENER GÜVENALTIN
- Bazı spiro grubu bağlı makro halkalı eterlerin sentezleri
Synthesis of some spiro-linked crown ethers
HÜLYA TUNCER
- Yeni çok fonksiyonlu ferrosenil naftakinon bileşiğinin sentezi ve seçici katyon bağlama özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new multifunctional ferrocenyl naphthaquinone compound and selective cation binding studies
YUSUF ALÇAY
- Poliüretan ve polilaktik asit bazlı yara ve yanık örtü materyalleri
Polyurethane and polylactic acid based wound and burn dressing materials
ÇİĞDEM YAVUZ
Doktora
Türkçe
1997
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. S. ALİ TUNCEL
- Yarı iletken Poli[2-metoksi-5-(3',7'-dimetil oktiloksi)-1,4-fenilen vinilen] (MDMO-PPV) polimerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of semi conducting poly[2-(3,7-dimethyloctyloxy)-5-methoxy-p-phenylenevinylene] (MDMO-PPV)
BURAK DİNDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MACİD NURBAŞ