شماره راهنما :
1737 دكتري
پديد آورنده :
يوسفوند، مصطفي
عنوان :
بررسي نظري الكترونخواهي گونههاي منگنز( MnXnm ;X=O, S, Se) و نانوخوشه‌هاي M12Y12(M=B,Al, Ga; Y=N, P) و X12O12(X=Be, Mg, Ca) از ديدگاه هاي مختلف كوانتومي
گرايش تحصيلي :
شيمي فيزيك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 155ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حسين فرخ پور
استاد مشاور :
حسن حدادزاده
توصيفگر ها :
نظريه تابعي چگالي , اوربيتال پيوند طبيعي , پتانسيل الكتروستاتيكي مولكولي , اتمها در مولكولها , نانوقفس
استاد داور :
محمود تبريزچي، كيامرث اسكندري، رضا اميديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/03/05
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/03/09
چكيده فارسي :
چكيده مطالعه و بررسي خواص ساختاري و الكتروني تركيبهاي حاوي فلزات مختلف همراه با نسبتهاي مختلفي از نافلزات به درك خواص فيزيكي و شيميايي مواد كمك ميكند و دادههاي با ارزشي را براي چشم انداز كاربردهاي آنها فراهم ميكند در اين رساله با استفاده از مطالعات نظري الكترونخواهي برخي از گونههاي منگنز شامل 7 0 Mn 3 MnXn MnX n X O S Se n و MnXn و n 4 2 برخي از مهمترين نانوقفسها با فرمولي عمومي X12Y12 X Be Mg Ca B Al Ga Y O N P مورد بحث و بررسي قرار گرفته است در بخش اول الكترونخواهي گونههاي MnX n با استفاده از نظريه اتمها در مولكولها QTAIM پتانسيل الكتروستاتيكي 4 مولكولي MEP و اوربيتال پيوندي طبيعي NBO مورد بحث و بررسي قرار گرفت الكترونخواهي مثبت گونههايي از قبيل 4 MnS و 4 MnSe با استفاده از اين روشها قابل تفسير نبود بنابراين از تفكيك انرژي الكتروني گونه به مولفههاي آن شامل انرژي جنبشي الكترونها ET برهمكنش الكترون هسته EV دافعه الكترون الكترون EJ دافعه هسته هسته ENuc انرژي تبادلي Ex و انرژي همبستگي Ec استفاده شد نتايج حاصل از تفكيك انرژي الكتروني گونه 4 MnO به مولفههاي آن نشان داد كه EV نقش مهمي در الكترونخواهي مثبت اين گونه دارد در بخش دوم الكترونخواهي گونههاي MnXn MnXn و 3 Mn مورد بحث و بررسي قرار n 2 گرفت و مشخص شد كه با افزايش تعداد اتم X الكترونخواهي اين گونهها افزايش مييابد و گونههاي 3 MnS3 MnO و 3 MnSe داراي خاصيت سوپرهالوژني هستند افزايش انرژي عدم استقرار الكتروني الكترونخواهي مثبت بسياري از اين گونهها را تاييد ميكند در حالي كه برخي از اين گونهها با وجود الكترونخواهي مثبت كاهش انرژي عدم استقرار الكتروني در آنها مشاهده ميشود در اين گونهها تفكيك انرژي الكتروني مولكول به مولفههاي آن به خوبي الكترونخواهي مثبت اين گونهها را تفسير ميكند در اين بخش همچنين جهت مطالعه عوامل فيزيكي مهمي كه نقش تعيين كنندهاي در الكترونخواهي مثبت اين گونهها دارند مواردي از قبيل بار جزئي اتمهاي گونهها پتانسيل الكتروستاتيكي مولكولي گونهها و قدرت پيوندهاي Mn X مورد بررسي قرار گرفت در بخش سوم الكترونخواهي برخي نانوقفسها با استفاده از روشهاي مشابه قبلي مورد مطالعه قرار گرفت و نتايج حاصل نشان داد كه برخي از اين نانوقفسها داراي الكترونخواهي منفي هستند تفكيك انرژي الكتروني اين نانوقفسها به مولفههاي آنها به خوبي ميتواند الكترونخواهي منفي اين گونهها را تفسير كند الزم به ذكر است كه تمامي محاسبات مربوط به بهينهسازي گونههاي معرفي شده با استفاده از نظريه تابعي چگالي DFT و با استفاده از تابعي M06 2X به همراه مجموعه پايه 6 31 G 3df براي گونههاي منگنز و مجموعه پايه 6 31 G d براي نانوقفسها انجام شده است در اين پژوهش عوامل فيزيكي مهم در تعيين الكترونخواهي گونهها معرفي ميشوند و نشان داده خواهد شد كه چگونه رقابت بين آنها منجر به الكترونخواهي مثبت و رفتار سوپرهالوژني براي برخي از اين گونهها ميشود همچنين تاثير جايگزيني اتم اكسيژن با اتمهاي گوگرد و سلنيم و بدنبال آن تغييرات الكترونخواهي طي اين تغييرات مورد مطالعه و تحليل قرار گرفته است عالوه بر آن تاثير مقدار بار منفي n روي الكترونخواهي گونهها بررسي شده است كلمات كليدي نظريه تابعي چگالي اوربيتال پيوند طبيعي پتانسيل الكتروستاتيكي مولكولي اتمها در مولكولها نانوقفس
چكيده انگليسي :
156AbstractThe study of the structural and electronic properties of compounds containing differentmetals and non metals helps us to understand the physical and chemical properties ofmaterials and provides valuable data for their application prospects In this dissertation thestructure stability and electron affinity of some important compounds of manganese atom n n n including MnX n MnX 2 Mn 3 and MnX 4 X O S and Se n 0 7 and someimportant nanocages with general formula of X12Y12 X Be Mg Ca B Al Ga Y O N n P have been studied theoretically in details In the first part electron affinity of MnX 4species have been interpreted with the aid of quantum chemical analysis including QTAIMand NBO methods Generally in some cases the positive EA of some selected compoundssuch as MnS4 and MnSen species cannot be explained using QTAIM NBO and MEP n 4analysis The only method which confirmed the positive EA for the MnS4 and MnSen n 4species was the decomposition of DFT electronic energies of species to its componentsincluding ET EV EJ ENuc Ex and Ec Comparison of the changes in the values ofenergy components from MnO4 to MnO shows that the increase of EV has the main role 4 in the more stability of MnO4 compared to MnO4 In the second part the increase of theEA value among the number of X atoms for the neutral species was observed so that MnO3 EA 5 04 eV MnS3 EA 4 61 eV and MnSe3 EA 6 58 eV all revealedsuperhalogen property The positive EA of some neutral species is attributed to the increaseof delocalization energy due to the added electron In contrast for some species thedecrease of delocalization energy is observed dMEPite having a positive EA For thesespecies the decomposition of electronic energies provides a reasonable interpretation ofthe positive EA value The change in the partial charges of atoms the electrostatic surfacepotential MEP of species the strength of Mn X bonds the delocalization energy and theenergy components of electronic energy of species also were examined In the third part the natural bonding orbital NBO calculations were employed to explore the relationbetween the sign of EA and the change of delocalization energy Edelocalization Theelectronic energy of neutral and anionic species was decomposed to their components toevaluate how these energy components alter due to the addition of an electron to theneutral species It is notable to note that The geometries of the considered species wereoptimized in the gas phase using the density functional theory DFT employing M06 2Xfunctional and 6 31 G 3df basis set for compounds of manganese and 6 31 G d fornanocages separately to interpret the variation of EA of the species depending on the valueof n the type of X atom and the number of X atoms In addition the main physical factorsrMEPonsible for the positive electron affinity EA and superhalogen properties of thecompounds were investigated Keywords DFT Electron Affinity NBO MEP QTAIM Superhalogen Nanocage
استاد راهنما :
حسين فرخ پور
استاد مشاور :
حسن حدادزاده
استاد داور :
محمود تبريزچي، كيامرث اسكندري، رضا اميديان
