بررسي مكانيزم اكسايش و كاهش پلي پيرول به روش تئوري تابعي چگالي

ارشد

پليمرهاي هادي(مزدوج) در سال¬هاي اخير مورد توجه صنايع مختلف به ويژه باتري¬ها و ابرخازن¬ها قرار گرفته است. در اين تحقيق، با هدف بررسي مكانسيم اكسايش كاهش، محاسبات بهينه سازي و فركانس در سطح B3LYP با مجموعه پايه G(d,p) ++ 311-6 در فاز گازي به روش تئوري تابعي چگالي DFT انجام شده است. اثر حلال به روش PCM با فرمول بندي معادله انتگرال IEF-PCM در مدل SMD با حلال آب شكل گرفته است. پيش بيني مسير انتقال بار و پتانسيل الكتروشيميايي پيرول و اليگوپيرول¬هاي سه، پنج و هفت حلقه¬اي آن براساس چرخه ترموديناميكي انرژي¬ آزاد فرآورده¬ها و واكنش دهنده¬ها در فاز محلول و ارتباط آنها با انرژي¬ آزاد گازي بدست آمده است. از دست دادن الكترون در فاز گازي با يك سد انرژي همراه است كه البته با افزايش تعداد حلقه¬هاي اليگوپيرول اين سد انرژي كاهش مي¬يابد، در حالي كه از دست دادن الكترون در فاز محلول حالت گذاري ندارد، ضمن اينكه از دست دادن پروتون از روي نيتروژن اولويت مسير اكسايشي آنهاست. از سوي ديگر، دريافت الكترون اولويت مسير كاهشي مي¬باشد، هرچند در فاز محلول حالت گذاري وجود ندارد ولي دريافت پروتون در فاز گاز روي C1 پيرول و نيز روي C2 اليگوپيرول¬ها با سد انرژي همراه است. پتانسيل¬هاي نسبي اكسايش وكاهش، منفي هستند و با افزايش تعداد حلقه¬هاي اليگوپيرول، اين پتانسيل¬ها نيز تا اندازه¬اي افزايش مي¬يابند و در كل پتانسيل¬هاي كاهشي با مقادير تجربي هم¬خواني بيشتري دارند.

196358

دانشگاه علم و صنعت ايران

زهرا خدادادي

شيمي

سيد مرتضي موسوي خوشدل