عنوان
پارامترسازي جديد DFTB به منظور مطالعه نظري برهمكنش مولكول آب با نانوساختارهاي فلزي و تأثير تشكيل ايزوكربونيل بر فعال‌سازي پيوند C-O در مولكول كربن مونوكسيد
نويسنده اصلي
فلاحي، پريا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
شيمي
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
اين رساله با هدف توسعه‌ي روش‌هاي محاسباتي و شناسايي عوامل كليدي در بهبود كارايي واكنش‌هاي كاتاليستي و سامانه‌هاي فلز - آب تدوين گرديد. در بخش نخست، يك پارامترسازي نوين براي مطالعه‌ي سامانه‌هايO2H-Au ارائه شد كه بر پايه‌ي توليد جفت‌پارامترهاي جديد با استفاده از ماژول DFTB در نرم‌افزار Materials Studio 2020 بنا گرديد. آزمون‌هاي گسترده بر روي خوشه‌ها، سطوح تك‌لايه و دولايه و كمپلكس‌هاي فلز - آب نشان دادند كه كتابخانه¬ي DFTB-AuOH با دقت بالايي ويژگي‌هاي ساختاري و انرژيايي اين سامانه‌ها را بازتوليد كرده و رفتار ديناميكي آن نيز تطابق نزديكي با محاسبات DFT دارد. در ادامه و در بخش دوم اين پژوهش، پارامترسازي مشابهي براي سامانه‌هاي O2H-Ag انجام شد و كتابخانه¬ي DFTB-AgOH معرفي گرديد. نتايج حاصل نشان دادند كه اين كتابخانه ضمن پيش‌بيني صحيح ساختارهاي پايدار و مكان‌هاي جذب مولكول آب بر روي سطوح نقره، در بسياري موارد عملكردي برتر نسبت به پارامترهاي پيشين (DFTB-HYB) ارائه مي‌دهد. در بخش سوم اين پژوهش، تمركز بر واكنش WGS به‌عنوان يكي از فرايندهاي محوري در توليد هيدروژن و توسعه‌ي حامل‌هاي انرژي تجديدپذير قرار گرفت. مطابق مكانيسم شناخته‌شده‌ي اين واكنش، تضعيف پيوند CO نخستين گام تعيين‌كننده در كاهش سد انرژي و تسهيل واكنش است. بر همين اساس، رويكردي نوين بر پايه‌ي بهره‌گيري از خاصيت دوسردندانه‌اي مولكول CO و تشكيل پل ايزوكربونيل با زوج‌هاي اكسيد فلزهاي واسطه و اسيدهاي لوويس دنبال شد. نتايج محاسباتي نشان دادند كه فلزهاي واسطه سنگين مانند Rh، Ir و Ni به‌همراه اسيدهاي لوويس قوي گروه 13 مانند Al، Ga و In بيشترين توانايي را در انتقال بار به اوربيتال ضدپيوندي CO و افزايش طول پيوند آن دارند. در نهايت، زوج‌هايي مانند 3AlCl—CO—2O2Ni ، 3O2Ga—CO—O2Rh و 3O2B—CO—O2Rh به‌عنوان تركيب‌هاي برتر در فعال‌سازي پيوند CO معرفي شدند.
شماره ركورد
236622
گرايش رشته تحصيلي
شيمي فيزيك
دانشكده
شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان