Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Titolo
Studio computazionale dei processi di trasferimento di energia ed elettrone in sistemi donatore-ponte-accettore
Dipartimento
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Parole chiave
- Charge recombination
- dinamica di stato eccitato
- EET
- effetto solvente
- Electron transfer
- Energia libera di reazione
- Hole Transfer
- modello cinetico
- Regola d'oro di Fermi
- Reorganization Energy
- schemi di diabatizzazione
- sistemi donatore-ponte-accettore
- teoria di Marcus
- teoria di Marcus-Levich-Jortner
- trasferimenti elettronici
- trasferimenti energetici
Data inizio appello
15/09/2016
Riassunto (Italiano)
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.