An investigation on the properties of Pt-based surface alloys via computational QM methods
CO oksidasyonunda aktif Pt-bazlı yüzey alışımlarının özelliklerinin kuantum mekaniksel metodlar yoluyla incelenmesi
- Tez No: 152528
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET 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: Belirtilmemiş.
Özet
Karbonmonoksitin basamaklı Pt3Sn yüzeyi üzerindeki adsorpsiyon özellikleri kuantum mekaniksel hesaplamalar yoluyla incelendi. Pt3Sn(102) yüzeyinin deneysel olarak bulunmuş olan iki farklı sonlanma yüzü oluşturularak, bu yüzlerdeki tüm olası adsorpsiyon merkezleri belirlendi. Karbonmonoksitin bu merkezlerdeki adsorpsiyon enerjileri ve geometrileri hesaplandı. Karbonmoksit adsorpsiyonu için en tercih edilebilir merkezlerin sırasıyla, karışık atom sonlu yüzde Pt sırası üzerindeki basamak-kenarı ve teras-A atomları arasındaki kısa köprü, Pt sonlu yüzde Pt sırası üzerindeki basamak-kenarı atomu üzeri ve karışık atom sonlu yüzde Pt sırası üzerindeki basamak-kenarı atomu üzeri merkezleri olduğu belirlendi. Pt3Sn(102) yüzeyinin teraslarının (110) yüzlü olduğu gerçeğine dayanarak, Pt3Sn(102) yüzeyindeki adsorpsiyon merkezleri ile (110) yüzeyindeki benzer merkezlerin kıyaslaması yapıldı. Pt3Sn(102) yüzeyindeki aktif merkezlerin adsorpsiyon enerjilerinin genel olarak (110) yüzeyindekilere kıyasla daha fazla oldukları belirlendi. Adsorpsiyon enerjisi bakımından iki yüzey arasında bulunan farkın Pt3Sn(102) yüzeyinin basamaklı yapısından kaynaklandığı sonucuna varıldı. Karbonmonoksit ile aktif merkezler arasındaki etkileşimleri detaylı olarak anlayabilmek için enerji düzeyleri lokal yoğunluğu (LDOS) profilleri kullanıldı. Bu profiler, tek bir Pt atomu üzerinde adsorbe edilen karbonmonksit molekülünün karbon ucu ve bağlandığı Pt atomu için hesaplandı. Karbonmoksit adsorpsiyonunun Pt atomunun elektron dağılımı üzerindeki etkisini anlayabilmek için, farklı aktif merkezlerdeki Pt atomlarının adsorpsiyon öncesi ve sonrası LDOS profilleri kıyaslandı. Adsorpsiyon sonucu, LDOS eğrilerinin tepe noktalarında gözlemlenen kaymaların ve elektron dağılımlarındaki farklılaşmaların, karbonmonoksit moleküler orbitalleri ve metal d-bantları arasında gerçekleştirilen elektron alışverişinin ve orbital birleşmesinin sonucu olduğuna ulaşıldı. Yapılan çalışma aktif merkezlerin adsorpsiyon enerjileri ile LDOS profilleri arasında açık bir ilişki olduğunu gösterdi.
Özet (Çeviri)
The adsorption properties of CO on stepped Pt3Sn(102) surface were investigated using quantum mechanical calculations. The two possible terminations of experimentally verified stepped surface, Pt3Sn (102), were generated and on these terminations all types of possible adsorption sites were determined. The adsorption energies and geometries of the CO molecule for all those sites were calculated. The most favorable sites for adsorption were determined as the short bridge site between SE and TA atoms of pure Pt row on the mixed atom ending termination, atop site on SE atom of the pure row of pure-Pt ending termination and atop site on SE atom of the pure row of the mixed atom ending termination. The results were compared with those for similar sites on the flat Pt3Sn(110) surface considering the fact that Pt3Sn(102) has terraces with (110) orientation. The adsorption energies of stable sites on Pt3Sn(102) surface are in general larger than those of the similar sites on Pt3Sn(110) surface. The difference in adsorption energies of those sites is a result of stepped structure of Pt3Sn(102). Aiming to understand the interactions between the adsorbate and surface metal atoms present at the adsorption sites in detail, the local density of states (LDOS) of the adsorbent Pt and C of adsorbed CO was utilized. The LDOS of the surface metal atoms with CO adsorbed atop and of its clean state were compared to see the effect of CO chemisorption on the electron distribution of the corresponding Pt atom. The downward shift in energy peak in the LDOS curves as well as changes in the electron densities of the corresponding energy levels indicate the orbital mixing between CO molecular orbitals and metal d states. The studies clearly showed that the adsorption strength of the sites has a direct relation with their LDOS profiles.
Benzer Tezler
- NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- An Investigation on the properties of Pt-based active sites for carbon monoxide oxidation by utilizing computational QM methods
Karbon monoksit oksidasyonunda aktif Pt-bazlı merkezlerin özelliklerinin kuantum mekaniksel metodlar yoluyla incelenmesi
MİNE AYŞE GÜLMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Modifiye polianilin elektrodun metanol ve etilen glikol oksidasyonunda katalitik özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FEHMİ FIÇICIOĞLU
Doktora
Türkçe
1998
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimyagerlik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Functionalization of carbon nanotubes
Karbon nanotüplerinin fonksiyonelleştirilmesi
SEFA DAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. SALİM ÇIRACI
- Gömülü iletken cisimlerin elektromagnetik dalgalar yardımı ile zaman domeninde algılanması
Başlık çevirisi yok
SELÇUK PAKER
Doktora
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİNGÜL YAZGAN