Theoretical Investigation of silver clusters in zeolites
Teoretické studium klastrů stříbra v zeolitech
bachelor thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/38110Identifiers
Study Information System: 99394
Collections
- Kvalifikační práce [20084]
Author
Advisor
Consultant
Bludský, Ota
Nachtigallová, Dana
Referee
Fišer, Jiří
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Chemistry in Natural Sciences
Department
Department of Physical and Macromolecular Chemistry
Date of defense
21. 6. 2011
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
klastry stříbra, zeolity, elektronické přechodyKeywords (English)
silver clusters, zeolites, electronic transitionsPráce se zabývá strukturou a stabilitou klastrů Agn+ 3 (n = 1, 2, 3) v zeolitu Y a jejich fotochemickými vlastnostmi. Zeolity s iontově vyměněným stříbrem mají potenciální technologické využití jako konvertory UV na viditelné světlo. Struktura a stabilita klastrů stříbra je vyšetřována metodou funkcionálu hus- toty (DFT) a periodickým modelem s pomocí vyvinutého a naprogramované- ho algoritmu pro optimalizaci geometrie. Neredukované stříbrné kationty se přednostně nacházejí v šestičlenných kruzích, daleko od sebe. Po částečné re- dukci se tvoří trigonální klastry uvnitř sodalitových jednotek. Fotochemické vlastnosti jsou vyšetřovány různými metodami včetně EOM-CCSD, MRPT2 a TD-DFT. Nejsou nalezeny žádné elektronické přechody z ligandů na klas- try stříbra. Naopak přechody d a s elektronů klastrů stříbra spadají do viditelného spektra. Obě části naší studie (strukturální i fotochemická) vy- vracejí dřívější návrh na existenci lineárních klastrů stříbra skrz dvojitý šestičlenný kruh. Místo něj navrhujeme jinou interpretaci experimentálních spekter-za fotoaktivitou stříbrem dotovaného zeolitu Y s nízkým obsahem Ag stojí redukovaný trigonální klastr stříbra. Teoretický výzkum popsaný v této...
The structure and stability of Agn+ 3 clusters (n = 1, 2, 3) in zeolite Y and their photochemical properties are investigated. Silver-exchanged zeolites have potential technological applications as UV-to-visible light converters. The structure and stability of silver clusters were examined using the periodic den- sity functional theory (DFT), and employing a developed and programmed geometry optimization driver. Non-reduced silver cations are preferably lo- cated in 6-member rings, far from each other. Upon a partial reduction, trigonal clusters are formed in the sodalite cages. The photochemical prop- erties are examined by various methods including the EOM-CCSD, MRPT2 and TD-DFT. No charge transfer transitions from ligands to silver clusters are found. Instead, transitions involving d and s electrons on silver clusters fall in the visible spectral range. Our results contradict the previous sugges- tion proposing existence of linear silver clusters through a double-6-member ring unit. Both parts of our investigations (structural and photochemical) disprove this previous proposition. A new interpretation of experimental spectra is proposed-the reduced trigonal silver cluster is responsible for photoactivity of Ag-doped zeolites with a low silver loading. Theoretical in- vestigation reported in this...