Estudio semiempírico PM7 de fullereno C<sub>60</sub> dopado con metales de transición por substitución

Autores
Argüello, Edgardo Raúl; Ferraresi Curotto, Verónica; Ortiz, Erlinda del Valle
Año de publicación
2015
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En el presente trabajo se reportan cálculos semiempíricos utilizando el método PM7 para el estudio de fullerenos de tipo Cn con n = 60 y fullerenos dopados con metales de transición Cn-1X, con X = Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt y Au. Se investigaron las propiedades estructurales, energéticas y electrónicas. Se optimizó la estructura del fullereno C60 y luego se sustituyó por separado, un átomo de carbono por los diferentes átomos metálicos en estudio.La estructura del fullereno resulta modificada solamente en la proximidad del átomo dopante. Los resultados indican que existen algunas interacciones entre los carbonos Cn-1 y los átomos X. La diferencia de energía entre orbitales de frontera, ΔE, muestra una tendencia decreciente respecto al sistema C60 que varía desde 6,7 eV para el sistema original a 4,8 eV para el sistema dopado C59Au.
In this research work semiempirical calculations are reported using the PM7 method for the study of fullerenes of type Cn with n=60 and fullerenes doped with metals of transition Cn-1X, with X= Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt and Au. Structural, energetic and electronic properties were investigated: The structure of fullerene C60 was optimized and then a carbon atom for the different metallic atoms in study was replaced separately. The structure of the fullerene was modified only in the proximity of the doped atom. Results indicate that there are some interactions between carbons Cn-1 and atoms X. The energy difference between orbital of border, ΔE, shows a decreasing tendency with regard to the system C60 that changes from 6,7 eV for the original system 4,8 eV to the doped system C59Au. Both the ionization potential and the ΔE show the same tendency for the different structures, being the biggest value for original system. The least value of the heat of formation corresponds to C60 with 831 kcal/mol, the closest to this is 845 kcal/mol for C59Fe, being more value remote the C59Au with 993 kcal/mol which is the least stable structure.
Facultad de Ciencias Exactas
Centro de Química Inorgánica
Materia
Ciencias Exactas
Química
Fullerenos
Dopado
C60
PM7
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/100549

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In this research work semiempirical calculations are reported using the PM7 method for the study of fullerenes of type C<sub>n</sub> with n=60 and fullerenes doped with metals of transition C<sub>n-1</sub>X, with X= Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt and Au. Structural, energetic and electronic properties were investigated: The structure of fullerene C<sub>60</sub> was optimized and then a carbon atom for the different metallic atoms in study was replaced separately. The structure of the fullerene was modified only in the proximity of the doped atom. Results indicate that there are some interactions between carbons C<sub>n-1</sub> and atoms X. The energy difference between orbital of border, ΔE, shows a decreasing tendency with regard to the system C<sub>60</sub> that changes from 6,7 eV for the original system 4,8 eV to the doped system C<sub>59</sub>Au. Both the ionization potential and the ΔE show the same tendency for the different structures, being the biggest value for original system. The least value of the heat of formation corresponds to C<sub>60</sub> with 831 kcal/mol, the closest to this is 845 kcal/mol for C<sub>59</sub>Fe, being more value remote the C<sub>59</sub>Au with 993 kcal/mol which is the least stable structure.
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