Słowa kluczowe
adsorption energy
quantum chemistry calculations
Jak cytować
Abstrakt
Obliczenia kwantowo chemiczne potwierdziły istnienie warstwy adsorpcyjnej etanolu w odległości d ok. 3,6 Å od narożnego węgla w bocznym pierścieniu szkieletu tetracenu. Warstwa ta zapewnia jedynie zachodzenie procesu fizykosorpcji. Ponieważ badania doświadczalne wykazały wzrost skrośnego prądu płynącego przez warstwę tetracenu podczas procesu aktywacji tej warstwy w wyniku oddziaływania z parami etanolu, to musi tu jeszcze zachodzić proces związany z transferem elektronów. Proces taki jest procesem chemisorpcji. Uzyskane wartości energii orbitali LUMO dla kompleksu złożonego z cząsteczki tetracenu i etanolu wskazują że w przypadku, gdy wymiana elektronów zachodzi pomiędzy cząsteczką etanolu leżącą w płaszczyźnie szkieletu tetracenu a cząsteczką tetracenu to związane jest to z przejściem pomiędzy poziomami LUMO+3 i LUMO+4 kompleksu. Jeżeli jednak wymiana elektronu zachodzi podczas przemieszczanie się etanolu w płaszczyźnie odległej o ok. 3,3 Å od płaszczyzny szkieletu tetracenowego ponad środkiem bocznego pierścienia benzenowego szkieletu tetracenu to wówczas wymiana elektronu pomiędzy cząsteczką etanolu a cząsteczką tetracenu zachodzi przy przejściu pomiędzy poziomami LUMO+2 i LUMO+3 kompleksu.
Bibliografia
Karlický F., Otyepková E., Lo R., Pitonák M., Jurecka P., Pykal M., Hobza P., Otyepka M. 2017. Adsorption of organic molecules to van der Waals materials: comparison of fluorographene and fluorographite with graphene. J. Chem. Theory Comput. 13: 1328-1340.
Kania S., Kościelniak-Mucha B., Kuliński J., Słoma P., Wojciechowski K. 2017. Sensitivity of tetracene layer. Sci. Bull. Techn, Univ.Lodz, Physics, 38: 45-51.
Kania S., Kuliński J. 2013. Adsorption of ethanol to thin layer of acenes as a process of interconnected networks. Sci. Bull. Techn, Univ.Lodz, Physics, 34: 27-34.
Kania S., Kuliński J. 2011. Absorbtion enhanced currents in thin layers of low dimension organics. Sci. Bull. Techn. Univ. Lodz, Physics, 32: 23-30.
Mallocci G., Cappellini G., Mulas G., Mattoni A. 2011. Electronic and optical properties of families of polycyclic aromatic hydrocarbons: a systematic (time-dependent) density functional theory study, Chem. Physics 384: 19-27.
Boys S.F., Bernardi F. 1970. The calculation of small molecular interactions by the differences of separate total energies. Some procedures with reduced errors. Mol. Phys. 19: 553-566.
Coropceanu V., Cornil J., da Silva Filho D.A., Olivier Y., Silbey R., Bredas J-L. 2007. Charge Transport in Organic Semiconductors, Chem. Rev. 107: 926-952.
Morokuma K., Kitaura K. 1981. Energy decomposition analysis of molecular interactions. [in:] Chemical Applications of Atomic and Molecular Electrostatic Potentials, ed. Politzer P., 215-242. New York: Springer Science and Business Media.
Chen W., Gordon M.S. 1996. Energy decomposition analyses for many-body interaction and applications to water complexes. J. Phys. Chem. 100:14316-14328.
Grimme S., Anthony J., Ehrlich S., Krieg H. 2010. A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu. J. Chem. Phys. 132: 154104-01-154104-19.
Grimme S., Ehrlich S., Goerigk L. 2011. Effect of the damping function in dispersion corrected density functional theory. J. Comp. Chem. 32: 1456-1465.
Brandão F.G.S.L., Horodecki M. 2015.Exponential decay of correlations implies area law. Commun. Math. Phys. 333: 761-798.
Karlický F., Otyepková E., Banás P., Lazar P., Kocman M., Otyepka M. 2015. Interplay between ethanol adsorption to high-energysites and clustering on graphene and graphite alters the measured isosteric adsorption enthalpies. J. Phys. Chem. C 119: 20535-20543.