Furan molekülü ile zirkonyum atomu ve topaklarının etkileşimi: Yoğunluk fonksiyoneli çalışması

Abstract

Bu çalışmada, zirkonyum `Zr` atomu ve zirkonyum topakları `Zrn (n=2-5)` ile Furan molekülünün oluşturduğu sistemlerin üç farklı spin durumlarında, moleküler ve elektronik yapıları yoğunluk fonksiyon teoremine dayanılarak teorik olarak araştırılmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen yapılar için, enerji değerleri, üç boyutlu geometrileri, dipol momentleri, bağ uzunlukları, bağ açıları, IR titreşim frekansları, Mulliken atomik yük yoğunlukları, HOMO(en yüksek dolu moleküler orbital) ve LUMO (en düşük boş moleküler orbital) ayrıntılı şekilde hesaplanmış ve sunulmuştur. Ek olarak LUMO, HOMO, HOMO-1 ve HOMO-2 moleküler orbitalleri enerji değerleri ile birlikte gösterilmiştir. Topak düzlemi ve furan halka düzleminin birbirine paralel olduğu durumlarda halka yapısının düzlemselliğinin korunmadığı tespit edilmiştir. Bunun yanında, Furan-Zrn (n=2-5) sistemlerinde LUMO, HOMO, HOMO-1 ve HOMO-2 moleküler orbitallerinin topak üzerinde olduğu gözlendi.

In this study, molecular and electronic structures of the systems formed by zirconium `Zr` atom and zirconium clusters `Zrn (n=2-5)` and Furan molecule were investigated theoretically based on density function theory. For the resulting structures, energy values, three dimensional geometries, dipole moments, bond lengths, bond angles, IR vibration frequencies, Mulliken atomic charge densities, HOMO (highest filled molecular orbital) and LUMO (lowest empty molecular orbital) were calculated in detail and presented. In addition, LUMO, HOMO, HOMO-1 and HOMO-2 molecular orbitals were shown together with energy values. It has been determined that the planarity of the ring structure is not preserved when the cluster plane and furan's ring plane are parallel to each other. On the other hand, LUMO, HOMO, HOMO-1 and HOMO-2 molecular orbitals were observed on the clusters in other Furan-Zrn (n = 2-5) systems.