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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-07272016-170208


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
GIANNINI, SAMUELE
URN
etd-07272016-170208
Titolo
Studio computazionale dei processi di trasferimento di energia ed elettrone in sistemi donatore-ponte-accettore
Dipartimento
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Corso di studi
CHIMICA
Relatori
relatore Prof.ssa Mennucci, Benedetta
Parole chiave
  • sistemi donatore-ponte-accettore
  • schemi di diabatizzazione
  • Reorganization Energy
  • Regola d'oro di Fermi
  • modello cinetico
  • Hole Transfer
  • Energia libera di reazione
  • Electron transfer
  • effetto solvente
  • EET
  • dinamica di stato eccitato
  • Charge recombination
  • teoria di Marcus
  • teoria di Marcus-Levich-Jortner
  • trasferimenti elettronici
  • trasferimenti energetici
Data inizio appello
15/09/2016
Consultabilità
Completa
Riassunto
In questo lavoro sono stati studiati computazionalmente i processi di trasferimento di energia (EET) e di elettrone (ET) in due sistemi donatore-ponte-accettore costituiti da una Zinco-tetrafenilporfirina e una tetrafenilporfirina libera legate alla naftalendiimmide (rispettivamente ZnP-HNDI e FbP-HNDI).
Lo studio ha riguardato lo sviluppo del protocollo computazionale per il calcolo delle velocità di trasferimento di energia (EET) e di elettrone (ET) nella ZnP-HNDI e la successiva estensione alla FbP-HNDI.
Lo sviluppo del protocollo inizialmente ha riguardato la scelta del livello di teoria quanto-meccanica più adatto al calcolo delle energie di eccitazione e delle densità di transizione. Particolare attenzione è posta sull’effetto del solvente su tali parametri.
A seguire sono stati confrontati uno schema di diabatizzazione e un metodo basato sulle densità di transizione per il calcolo dei coupling elettronici EET. Schemi di diabatizzazione analoghi sono stati usati per il calcolo dei coupling relativi ai processi di Electron e Hole transfer e di Charge-recombination.
Sono state, poi, calcolate, per entrambi i sistemi, l’energia libera di reazione e l’energia di riorganizzazione per completare l’analisi delle costati di velocità di trasferimento elettronico relativamente alla teoria di Marcus e MLJ.
Infine è stato applicato un modello cinetico che riassume la dinamica dei sistemi ZnP-HNDI e FbP-HNDI.
Per entrambi i sistemi, i risultati delle simulazioni sono stati confrontati con dati sperimentali presenti in letteratura.
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