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Tesi etd-09012010-120933


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
CANTATORE, VALENTINA
URN
etd-09012010-120933
Title
Un modello per il fenomeno della foto-orientazione, con applicazione alla fotoisomerizzazione dell'azobenzene
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
CHIMICA
Commissione
relatore Prof. Persico, Maurizio
controrelatore Prof. Tani, Alessandro
Parole chiave
  • azobenzene
  • fotoisomerizzazione
  • foto-orientazione
  • dinamica molecolare
Data inizio appello
28/09/2010;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
28/09/2050
Riassunto analitico
Lo scopo generale del mio lavoro di tesi è investigare computazionalmente il processo di <br>orientazione che subisce un campione di molecole di azobenzene non interagenti tra loro, poste in <br>un solvente viscoso ed eccitate con luce polarizzata linearmente. Si tratta quindi di studiare la <br>cinetica ed il meccanismo della foto­orientazione nel caso più semplice. Le simulazioni della <br>cinetica utilizzano i risultati di simulazioni più dettagliate, a livello di singola molecola, che si <br>concentrano sui processi di eccitazione, decadimento non radiativo e rilassamento geometrico. Si <br>tratta di simulazioni di dinamica molecolare che forniscono dati sulla distribuzione di orientazioni <br>ottenuta dopo il ritorno allo stato fondamentale e l&#39;eventuale isomerizzazione.<br>Per simulare la cinetica della foto­orientazione con il gruppo di ricerca abbiamo elaborato un <br>modello stocastico, che rappresenta il comportamento di un gran numero di molecole mediante <br>scelte casuali riguardanti ogni singola molecola. Questo modello consente quindi di passare dai <br>tempi e dimensioni molecolari a quelli mesoscopici (milioni di molecole), cioè di risolvere un tipico <br>problema “multiscala”, sia pure ad un livello piuttosto semplice.<br>In particolare ho studiato la foto­orientazione di azobenzene dovuta ad eccitazione nella banda π → <br>π* , dove si ha l&#39;assorbimento più intenso e rapporti di coefficienti d&#39;estinzione ε_trans/ε_cis <br>variabili a piacimento scegliendo la lunghezza d&#39;onda. Ho preventivamente realizzato simulazioni di dinamica molecolare per l&#39;azobenzene nella banda <br>π → π* , in tre ambienti diversi a scopo di confronto: nel vuoto, in metanolo ed in glicol etilenico. <br>Lo studio della cinetica di foto­orientazione è basato sui risultati della dinamica di una singola <br>molecola di azobenzene in glicol etilenico. Tutto questo è stato fatto per determinare le condizioni <br>sperimentali adatte per osservare il fenomeno di foto­orientazione in un solvente moderatamente <br>viscoso come il glicol etilenico a temperatura ambiente. Inoltre, è stata verificata l&#39;importanza della <br>reazione di fotoisomerizzazione nel rendere più efficace il processo di orientazione, e sono stati <br>distinti i contributi dei due isomeri all&#39;anisotropia misurabile otticamente.<br><br>
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