Bazı iletken polimerlerin gaz sensörü olarak teorik modellenmesi

Abstract

İletken polimer sınıfının bir üyesi dithieno(3,2-b:2',3'-d)pyrrole (DTP) molekülü ile yaptığımız çalışmada, SOx (SO2 ve SO3) Kükürt oksitler ile etkileşimlerinin sensör mekanizmalarının aydınlatılması için Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT) B3LYP 6-31G(d) seviyeleri kullanıldı. DTP molekülü ile tasarlanacak sensör mekanizmasının kükürt oksitler ile karşılaştığında mekanizmaya tepki olarak molekülde meydana gelen geometrik ve elektronik özelliklerdeki değişimler incelendi. UV-Vis spektrumu 200-700 nm bölgesinde gaz fazında hesaplandı. HOMO ve LUMO enerjileri ve elektronik geçişler Zamana Bağlı Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (Time-Dependent Density Function Theory, TD-DFT) metodu ile elde edildi. Yapılan hesaplamalar neticesinde HOMO-LUMO enerji seviyelerinde ki bant boşluğunun azaldığı bunun da molekülün yapısal iletkenliğini artırdığı görüldü. Hesaplanan veriler literatür çalışmalarıyla karşılaştırıldığında çalışmamız ile tutarlı sonuçlar elde edildi. DTP molekülünün sensör olarak kullanılabileceği teorik olarak elde edildi.

In our study with the dithieno(3,2-b:2',3'-d)pyrrole DTP molecule, a member of the conductive polymer class, Density Functional Theory (DFT) B3LYP 6-31G (d) levels were used to elucidate the interactions of sulfur oxides and sensor mechanisms. The changes in the geometric and electronic properties of the sensor mechanism to be designed with the DTP molecule in response to the mechanism when it encounters sulfur oxides were investigated. The UV-Vis spectrum was calculated in the gas phase at 200-700 nm. HOMO and LUMO energies and electronic transitions were obtained by Time-Dependent Density Function Theory (TD-DFT) method. As a result of the calculations, it was seen that the band gap in HOMO-LUMO energy levels decreased and this increased the structural conductivity of the molecule. When the calculated data were compared with the literature studies, consistent results were obtained with our study. It was theoretically proved that the DTP molecule can be used as a sensor.