Quantum mechanical Modeling of co oxidation over gold particles

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2004

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: TUĞBA DAVRAN

Danışman: RAMAZAN YILDIRIM

Özet:

ÖZET CO OKSIDASYONUNUN ALTIN PARÇACIKLARI ÜZERİNDE KUANTUM MEKANİK OLARAK MODELLENMESİ Bu çalışmada altılı anyonik altın kümeleri üzerindeki karbonmonoksit (CO) oksidasyonu kuantum mekanik yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. DFT metodu B3LYP fonksiyoneli ve LANL2DZ tabanı ile birlikte kullanılmıştır. Altılı anyonik altın kümesi için en düşük enerjili temel faz yapısı olarak düzlemsel Ü3h üçgen şeklinde geometri kullanılmıştır. Tüm muhtemel adsorpsiyon noktalarındaki CO ve O2 adsorpsiyon enerjileri hesaplanmıştır. Hem CO, hem de O2 molekülü için altılı altın kümesi üzerindeki en tercih edilir adsorpsiyon noktası, kümenin uç noktası olarak belirlenmiştir. Altılı anyonik altın kümesi üzerindeki en tercih edilir adsoprsiyon noktasındaki CO adsorpsiyon enerjisi -0.93 eV (-21.45 kkal/mol) olarak hesaplanmış, aynı değer O2 için -0.95 eV (-21.91 kkal/mol) olarak belirlenmiştir. Altın kümesinin en tercih edilir noktasına (uca) CO adsorbe olması, oksijen molekülünün CO molekülünün bağlı olduğu uç noktaya en yakın ve en uzak yanal noktalara adsorbe olmasını desteklemişken; oksijen molekülünün bir diğer uç noktaya adsorbe olmasmı aksi yönde etkilemiştir. Öte yandan, altın kümesinin en tercih edilir noktasına oksijen molekülü bağlandığında, önceden adsorbe edilmiş bu molekülün varlığı CO molekülünün 02'nin bağlı olduğu uç noktaya en yakın yanal adsorpsiyon noktasına bağlanmasını desteklemiş, uç noktaya en uzak yanal noktaya bağlanmasını zorlaştırmıştır. Aynı zamanda, iki farklı reaksiyon mekanizması araştırılmıştır. Dört merkezli yan kararlı ara ürünün bulunduğu reaksiyon için reaksiyon ısısı -1.67 eV (-38.51 kkal/mol) olarak hesaplanmıştır. İkinci CO2 molekülünün oluştuğu diğer basamak için bu değer -2.21 eV (- 50.97 kkal/mol) olarak bulunmuştur. Altın hexamerine adsorbe olmuş bir CO3 molekülünün ara ürün olarak bulunduğu diğer reaksiyon için ise, iki farklı ürün için bu değer -1.46 eV (-33.67 kkal/mol) ve -1.44 eV (-33.12 kkal/mol) olarak belirlenmiştir. İkinci CO2 molekülünün oluşturulduğu diğer basamak için ise bu değer -2.21 eV (-50.97 kkal/mol) ve -2.18 eV (-50.27 kkal/mol) olarak belirlenmiştir.