Teorik hesaplamalara örnekler, nötür ve yüklü pirol oligomerlerin UV/vis soğurma spektralarını hesaplayarak, polipiroldeki doping işleminin teorik olarak modellenmesi
Examples for theoretical calculations and theoretical modeling of the doping prosess in polipyrrole by calculating UV/vis absorption spectra of neutral and charged oligomers
- Tez No: 237433
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ULRİKE SALZNER, PROF. DR. CEMİL ÖĞRETİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya, Polymer Science and Technology, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Pirol oligomerleri, polipirol, doping, UV-spektra, zaman-bağımlı yoğunluk fonksiyonel teori TDDFT, polaronlar, bipolaronlar, Pyrrole oligomers, polypyrrole, doping, UV-spectra, time-dependent density functional theory TDDFT, polarons, bipolarons
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tezin ilk kısmında biyolojik ajan olarak çok yararlı olan N-haloamin bileşikleri teorik olarak incelenmiştir. Siklik N-haloamin bileşiklerinde elde edilebilen üç tür N-Cl vardır: imid, amide ve amine. Halojenin serbest bırakılmasına göre kararlılığın amin>amid>imid sıralamasında azaldığı deneysel olarak gösterilmiştir. Bu genelleme B3LYP/6-31+G(d) seviyede ve sulu çözelti modeli CPCM model ile teorik olarak test edilmiştir. Deneysel sonuçlarla teorik hesaplamalar arasında mükemmel bir uyum gözlenmiştir. Ayrıca, hidantoin halkaları üzerinde imid ve amid N-haloamin kararlılıkları 5 konumundaki substituentle ters çevrilebilir.Tezin ikinci ve önemli bir bölümü olan kısımda, 24 halkaya kadar olan nötür, 1+ ve 2+ yüklü pirol oligomerlerin optimize edilmiş yapıları üzerinde zaman-bağımlı yoğunluk fonksiyonel teori (TDDFT) ile doping boyunca soğurma spektralarındaki değişim araştırılmıştır. Karşıt iyon yokluğunda defoların delokalize olduğu ve karşıt iyonların ilavesiyle lokalizasyonu artırdığı belirlenmiştir. Dikatyonlar için, aynı zincir üzerinde iki polaron şeklinde bulunma, bipolaron şeklinde bulunmaya tercih edilmektedir. Boşluklar arası soğurma, defoların lokalleşmiş ya da lokalleşmemiş olmasına bakmaksızın, yüklü türlerde ortaya çıkmaktadır. Katyon ve dikatyonlar iki alt-bant geçişi verirler. Katyon pikleri dikatyonlardan daha düşük enerjiye sahiptir. Katyonların ilk uyarılma enerjileri ikinci uyarılma enerjilerinden daha düşük salınım kuvvetlerine sahiptir. Dikatyonlar için, ikinci pik birinciden daha zayıftır. Çok uzun oligomerler için, ikinci alt-bant geçişi ortadan kaybolmaktadır ve daha yüksek enerjide üçüncü bir geçiş ortaya çıkmaktadır. Pirol oligomerlerinin davranışı tiofen oligomerlerin davranışı ile benzerdir. Kısa oligomerlerin (6-8 halkalı) katyon ve dikatyonları için teorik UV-spektrası polipirolün sırasıyla düşük ve yüksek doping seviyelerde deneysel spektra ile benzerdir. Teorik hesaplamalardaki hata yaklaşık 0,4 eV'dir ve teorinin aynı seviyesindeki tiofen oligomerlerlerindeki hatadan biraz daha büyüktür.
Özet (Çeviri)
N-halamine compounds which are very useful on biocidal materials were investigated in the first part of the thesis. There are three N-Cl bonds available in cyclic N-halamine compounds and these are imide, amide, and amine bonds respectively. The stabilities toward the release of free halogen have been experimentally shown to decrease in order of amine>amide>imide. This generalization has been tested theoretically at the level of the B3LYP/6-31+G(d) and using CPCM aqueous salvation model. Excellent agreement was observed between theoretical and experimental results. It was also found that the imide and amide N-halamine bond stabilities on hydantoin rings could be reversed with substitution patterns at the 5 position.Changes in absorption spectra during doping of oligopyrroles were investigated with time-dependent density functional theory on optimized structures of neutral, singly, and doubly charged pyrrole oligomers up to 24 rings in the second part which is the most important part of the thesis. In the absence of counterions, defects are delocalized. Counterions induce the localization. For dications two polarons on the same chain are preferred over a bipolaron. However found to intragap absorptions arise in charged species, no matter whether defects are localized or delocalized. Cations and dications give rise to two sub-band transitions. The cation peaks have lower energies than those of dications. The first excitation of cations has found to lower one the oscillator strengths more than the second. For dications the second peak is found to be weaker than the first. For very long oligomers, the second sub-band absorption vanishes and a third one appears at higher energy. The behavior of pyrrole oligomers were found to be analogous to that of thiophene oligomers. Theoretical UV-spectra for cations and dications of short oligomers (6-8 rings) match experimental spectra of polypyrrole at low and at high doping levels, respectively. The error in the theoretical calculations was about 0.4 eV, slightly larger than for thiophene oligomers at the same level of theory.
Benzer Tezler
- Obligation convertibles en action: I'evaluation et I'application
Hisse senedi ile değiştirilebilir tahvillerin değerlemesi ve uygulanabilirlikleri
CEYDA HATIRNAZ
Yüksek Lisans
Fransızca
2002
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGalatasaray ÜniversitesiPROF. DR. ETHEM TOLGA
- Application de la mesure floue et de l'integral floue en aide multicritere a la decision
Çok ölçütlü karar vermede bulanık ölçüm ve bulanık entegral uygulamaları
SEVİN SÖZER
Yüksek Lisans
Fransızca
2001
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGalatasaray ÜniversitesiDOÇ. DR. E. ERTUĞRUL KARSAK
- Poliolefin nanokompozitlerin hazırlanması
Preparation of polyolefin nanocomposites
ALİ DURMUŞ
Doktora
Türkçe
2006
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET KAŞGÖZ
- Kristal parametrelerinin, Pascal programlama tekniğiyle teorik olarak hesaplanması
Theorical calculations of the crystal structure parameters by using Pascal programming techniques
ALPER YARDAN
- Kesirli dereceden PI D denetleyicilerin, tasarımı, uygulaması ve karşılaştırılması
Fractional order PI D controllers, design, application and comparison
MEHMET KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER AYDOĞDU