Kajian teoritis penentuan celah energi dan geometri tetraphenylporphyrin dengan variasi logam konjugasi menggunakan metode DFT (Density Fungsional Theory)

INDONESIA:

Telah dilakukan kajian teoritis untuk menentukan energi gap dan geometri TPP-A dengan variasi logam konjugasi. Metode komputasi yang digunakan adalah Density Fungsional Theory (DFT) dengan basis set B3LYP 3-21G*, B3LYP 6-31G*, B3LYP 6-31G*//B3LYP 3-21G*, dan B3LYP 6-31G*//B3LYP 6-31G Restricted Hartree-Fock (RHF) untuk memilih basis set mana yang dapat mengoptimasi TPP-A dengan variasi logam konjugasi sedekat mungkin dengan struktur geometri hasil eksperimen untuk kemudian dilakukan perhitungan energi gap menggunakan basis set terbaik yang telah diperoleh. Dari perhitungan komputasi menunjukkan bahwa dalam pembentukkan kompleks, atom pusat memberikan kontribusi elektron ketika berikatan. Hal ini dibuktikan secara komputasi dengan perubahan karakteristik panjang ikatan, sudut ikatan, dan sudut dihedral. Sedangkan energi gap TPP-A dengan variasi logam konjugasi ditentukan melalui selisih antara energi HOMO dan LUMO, celah energi yang kecil menyebabkan daya serapan yang besar. Hasil penelitian menunjukkan celah energi terkecil yaitu CoTPP-A sebesar 1,5356 eV, sedangkan celah energi terbesar ditunjukan oleh BeTPP-A yaitu 3,3825 eV. Celah energi itu mencerminkan kemudahan dalam eksitasi elektron, yang menyebabkan peningkatan sifat fotosensitivitas TPP-A dengan variasi logam konjugasi.

ENGLISH:

Theoretical studies have been carried out to determine the gap energy and geometry of TPP-A with variations in conjugated metals. The computational method used is Density Functional Theory (DFT) with a basis set of B3LYP 3-21G*, B3LYP 6-31G*, B3LYP 6-31G*//B3LYP 3-21G*, and B3LYP 6-31G*//B3LYP 6- 31G Restricted Hartree-Fock (RHF) to choose which basis set can optimize TPP-A with metal conjugate variations as close as possible to the geometric structure of the experimental results to then calculate the energy gap using the best basis set that has been obtained. From computational calculations show that in the formation of complexes, the central atom contributes electrons when bonding. This is proved computationally by changing the characteristics of the bond length, bond angle, and dihedral angle. While the energy gap of TPP-A with variations in conjugated metals is determined by the difference between the HOMO and LUMO energies, a small energy gap causes a large absorption power. The results showed that the smallest energy gap, namely CoTPP-A, was 1.5356 eV, while the largest energy gap was indicated by BeTPP-A, which was 3,3825 eV. This energy gap reflects the ease of excitation of electrons, which causes an increase in the photosensitivity of TPP-A with variations in the metal conjugation.

ARABIC:

تم إجراء دراسات نظرية لتحديد طاقة الفجوة وهندسة TPP-A مع الاختلافات في المعادن المترافقة. الطريقة الحسابية المستخدمة هي نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) مع مجموعة أساسية من B٣PYL ٣-٢١*G و B٣ PYL٦-٣١*G و B٣ PYL٦-٣١//*G B٣PYL ٣-٢١*G و B ٣ PYL٦-٣١//*G B٣ PYL٦-٣١G Restricted Hartree-Fock (RHF) لاختيار مجموعة الأساس التي يمكنها تحسين TPP-A مع اختلافات اقتران المعادن في أقرب وقت ممكن من الهيكل الهندسي نتائج تجريبية لإجراء فجوة الطاقة حسابية بعد ذلك باستخدام أفضل مجموعة أساسية تم الحصول عليها. تظهر الحسابات الحسابية أنه في تكوين المجمعات ، تساهم الذرة المركزية بالإلكترونات عند الترابط. تم إثبات ذلك من الناحية الحسابية من خلال تغيير خصائص طول الرابطة وزاوية الرابطة وزاوية ثنائي السطوح. بينما يتم تحديد فجوة الطاقة في TPP-A مع الاختلافات في المعادن المترافقة من خلال الفرق بين طاقات HOMO و LUMO ، فإن فجوة الطاقة الصغيرة تسبب قوة امتصاص كبيرة. أظهرت النتائج أن أصغر فجوة في الطاقة ، وهي CoTPP-A ، كانت ٣٫٣٨٢٥eV، بينما أشارت BeTPP-A إلى أكبر فجوة في الطاقة، والتي كانت ١٫٩١٦٣٩eV. تعكس فجوة الطاقة هذه سهولة إثارة الإلكترونات، مما يؤدي إلى زيادة الحساسية الضوئية لـ TPP-A مع اختلافات في الاقتران المعدني.