Electronic structures and stabilities of endohedral metallofullerenes TM@C۳۴ using DFT approach

Publish Year: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 99

This Paper With 14 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJND-9-4_009

تاریخ نمایه سازی: 22 خرداد 1401

Abstract:

Theoretical study of the electronic structure using, Density Functional Theory (DFT) calculations at the B۳PW۹۱/۶-۳۱G (d) level of theory have been employed to the TM@C۳۴ (TM =Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) in order to investigate the geometries, electronic structures, binding energies, linear polarizability ⟨Δ𝛼⟩, first order hyperpolarizability ⟨𝛽⟩, natural bonding orbital (NBO), was studied based on the ''C۳۴'' fullerene. The results found that the most stable structure is e(C۲). Minimal energy structures of each endohedral metallofullerene were obtained. Hybridizations were found between the Ti, V, Cr, Fe, Co, and Ni, ۳d valence orbitals and the ''C۳۴'' cage orbitals, while none was found between the Mn and Cu orbitals and the ''C۳۴'' cage orbitals. These findings were obtained with the preferential position of the metal atom inside the fullerene cage, i.e.  these results are found suitable for the metal Mn and Cu orbitals present inside the  fullerene cage. Natural bonding orbital (NBO) shows that the charges always transfer from the TM atoms to the ''C۳۴'' cage. In going from isolated TM atom to TM@C۳۴, the occupation of the ۴s orbital is strongly reduced. The introduction to TM to the empty ''C۳۴''leads to more active NLO performance. The TM@C۳۴ (TM =Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) interactions are characterized in terms of several theoretical parameters such as density of states (DOS), molecular electrostatic potentials (MEPs), non-linear optical (NLO) properties and  electrophilicity and thermodynamic properties were also performed at B۳PW۹۱/۶-۳۱G (d) level of theory.

Authors

shimaa Abdel Halim

Department of Chemistry, Faculty of Education, Ain Shams University, Roxy ۱۱۷۱۱, Cairo, Egypt.

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Kroto H. W., Heath J. R., Brien S. C. O., ...
  • Akasaka T., Nagase S., Kluwer A., (۲۰۰۲), Handbook of carbon ...
  • Zhiyong W., Ryo K., Shinohara H., (۲۰۱۴), Metal-dependent stability of pristine ...
  • Watanabe S., Ishioka N. S., Sekine T., Kudo H., Shimomura ...
  • Chi M., Han P., Fang X., Jia W., Liu X., ...
  • Shangfeng Y., Tao Wei., Fei J., (۲۰۱۷), When metal clusters ...
  • Kroto H. W., (۱۹۸۷), C۶۰: Buckminsterfullerene: Some Inside Stories. Nature. ۳۲۹: ...
  • Fowler P. W., Cremona J. E., Steer J. I., (۱۹۸۸), ...
  • Schmalz T. G., Seitz W. A., Klein D. J., Hite ...
  • Bakowies D., Thiel W., (۱۹۹۱), MNDO study of large carbon ...
  • Fowler P. W., Batten R. C., (۱۹۹۱), Fullerenes: Status and ...
  • Fowler P. W., (۱۹۹۱), Medicinal and bio-related applications. J. Chem. Soc. ...
  • [۱۳] Zhendong Hu., Jian‐Guo Dong., John R. Lombardi., Lindsay D. M., (۱۹۹۲), Optical and raman ...
  • Enyashin A. N., Ivanovskaya V. V., Makurin Yu. N., Ivanovsk ...
  • [۱۵] Deng-Lu H., Rui-Bin Zh., Yan-Yan W., Cong-Mian Zh., Cheng-Fu P., Gui-De T., (۲۰۱۰), Room temperature ...
  • [۱۶] Metrangolo P., Neukirch H., Pilati T., Resnati G., (۲۰۰۵), Halogen bonding based recognition processes: A ...
  • Dorota B., Sanchez-Elsner T., Louafi F., Timothy M. M., Antonios ...
  • Montero M. A., Gennero M. R., Chialvo D., Chialvo A. C., ...
  • Dhiman S., Kumar R., Dharamvir K., (۲۰۱۳), Structural and electronic ...
  • Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H. B.; Scuseria ...
  • Becke A. D., (۱۹۹۳), Density-functional thermochemistry. III. The role of ...
  • Perdew J. P., Wang Y., (۱۹۹۲), Characterization of semiconductor heterostructures ...
  • Su K. H., Wei J., Hu X. L., Yue Lu ...
  • Su K. H., Wei J., Hu X. L., Yue Lu ...
  • O’Boyle N. M., Tenderholt A. L., Langner K .M., Clib ...
  • Fowler P W., Manolopoulos D. E., (۱۹۹۵), An atlas of ...
  • Liu X., Schmalz T. G., Klein D. J., (۱۹۹۲), Favorable ...
  • Kessler B., Bringer A., Cramn S., Schlebusch C., Eberhardt W., ...
  • Lu J., Zhang X., Zhao X., (۲۰۰۰), Metal-cage hybridization in ...
  • Wang K., Zhao J., Yang S., Chen L., Li Q., ...
  • Lu J., Mei W. N., Gao Y., Zeng X., Jing ...
  • Lu J., Zhang X., Zhao X., Nagase S., Kobayashi K., ...
  • Manolopoulos D. E., May J. C., Down S. E., (۱۹۹۱), ...
  • Andrew P. H., Thomas D. M., Timothy A.S., (۲۰۱۶), Structural biology and ...
  • Naray-Szabo G., Ferenczy G. G., (۱۹۹۵), Pharmacological aspects of molecular ...
  • Shen Y. R., (۱۹۸۴), The principles of nonlinear optics, John Wiley ...
  • Prasad P. N., Williams D. J., (۱۹۹۰), Introduction to nonlinear ...
  • Cinar M., Coruh A., Karabacak M., (۲۰۱۱), Spectroscopic (NMR, UV, ...
  • Chattaraj P. K., (۱۹۹۲), Analyzing the efficiency of Mn-(C۲H۴) (M ...
  • Parr R. G., Donnelly R. A., Levy M., Palke W. ...
  • Parr R. G., Pearson R. G., (۱۹۸۳), Chemical modelling: Applications ...
  • Pearson R. G., (۱۹۹۷), Chemical Hardness. Wiley-VCH Weinheim ...
  • Parr R. G., von L., Zentpaly S., Liu S., (۱۹۹۹), ...
  • Chattaraj P. K., Sarkar U., Roy D. R., (۲۰۰۶), Perennial ...
  • Chattaraj P. K., Roy D. R., (۲۰۰۷), Electrophilicity index. Chem. Rev.۱۰۷: ...
  • Tanak H., (۲۰۱۴), Molecular structure, spectroscopic (FT-IR and UV-Vis) and ...
  • Tanak H., Marchewka M. K., Drozd M., (۲۰۱۳), Molecular structure ...
  • نمایش کامل مراجع