Hidrojen-bağlı nanopartiküllerin fizikokimyası ve kuuvvetli adsorbatlar ile etkileşimleri: Metanol nanopartikülleri ile HCI`ün etkileşimi

Abstract

iiiÖZETHidrojen-Bağlı Nanopartiküllerin Fizikokimyası ve KuvvetliAdsorbatlar ile Etkileşimleri: Metanol Nanopartikülleri ile HCl'ünEtkileşimiPartikül çalışmaları bilimin birçok alanı ile ilgilidir. Bunlar arasında;çözünme prosesleri, biyokimyasal ve kimyasal sistemlerdeki H-bağı kimyası,atmosferik ve biyokimyasal sistemlerdeki proton transferi, atmosferdeki buzpartiküllerinin H-bağı kimyası ve uzay kimyası sayılabilir.Metanol molekülü hidrojen bağının yapısını ve biçimini incelemek için enbasit sistemlerden biridir. Bu çalışmada metanol partiküllerinin kuvvetli H-bağı yapan adsorbatlardan olan HCl ile etkileşimi incelenmiştir. Çalışmadametanol-HCl sistemi için, Sadlej vd. (2004) tarafından daha önce yapılmışolan kuantum kimyasal çalışmaların sonuçları kullanılarak polarize olmayanbir molekülerarası potansiyel fonksiyon oluşturulmuştur. Bu potansiyel dahasonra Sert Cisim Difüzyon Monte Carlo simülasyonlarında kullanılaraksonuçlar, literatürde bulunan deneysel dönme sabitleri ile kıyaslanmıştır. Buyöntemle bazı 2CH 3 OH...HCl ve CH 3 OH...2HCl trimer konfigürasyonlarıiçin bazı temel titreşim seviyelerindeki özellikler hesaplanmıştır. Çalışmadason olarak (Metanol) m -(HCl) n yapıları Monte Carlo simülasyon programıyapılarak incelenmiş ve H-bağı analizleri yapılmıştır (m=3-9, n=1-5).ANAHTAR KELİMELER: Metanol, HCl-Metanol, Hidrojen Bağı,Difüzyon Monte Carlo (DMC), Monte Carlo Simülasyonu

ivABSTRACTPhysical Chemistry of Hydrogen-Bonded Nanoparticles andInteraction with Strong Adsorbates: Interaction of MethanolNanoparticles with HClParticle studies are pertinent to several areas of science, including:solvation processes, H-bond chemistry in chemical and biochemical systems,proton transfer in atmospheric and biochemical systems, H-bond chemistryof ice particles in the atmosphere and space chemistry.Methanol is one of the simplest systems to examine the structure andpattern of hydrogen bonding. In this study, interaction of methanol particleswith HCl adsorbate that has an ability to form strong hydrogen bond isinvestigated. Intermolecular non-polarizable pair potential function formethanol-HCl system is derived by using quantum chemical calculationresults which were recently done by Sadlej et al. (2004). This potential isthen used in Rigid Body Monte Carlo simulations and the results arecompared with the calculated experimental rotational constants at theliterature. By this method, some of the ground vibrational state properties ofmixed trimer configurations 2CH 3 OH...HCl and CH 3 OH...2HCl arecalculated. In this study, finally (methanol) m -(HCl) n structures areinvestigated by using Monte Carlo simulation program for m=3-9, n=1-5 andsome of the H-bond analysis are examined.KEYWORDS: Methanol, HCl-Methanol, Hydrogen Bond, Diffusion MonteCarlo (DMC), Monte Carlo Simulation