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풀러렌-물 클러스터의 상호작용에 대한 양자 역학적 이론 연구

Quantum Mechanical Investigations for the Interactions between Fullerene and Encapsulated Waters

대한화학회지 2015년 59권 1호 p.9 ~ 17
김성현 ( Kim Sung-Hyun ) - 한남대학교 생명나노과학대학 화학과

신창호 ( Shin Chang-Ho ) - KT&G 중앙연구원
김지선 ( Kim Ji-Sun ) - 한남대학교 생명나노과학대학 화학과
강소영 ( Kang So-Yung ) - 한남대학교 생명나노과학대학 화학과
김승준 ( Kim Seung-Joon ) - 한남대학교 생명나노과학대학 화학과

Abstract

풀러렌(fullerene)의 내부에 캡슐화될 수 있는 물 분자의 수와 물 분자들이 증가함에 따라 풀러렌의 안정적인 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory, DFT)을 이용하여 풀러렌-물 클러스터(H2O)n@C60, (n=1-10)의 구조 변화에 따른 열역학적 안정성 및 결합에너지를 계산하였다. 각각의 구조들에 대해서 여러 이론 수준에서 최 적화하였으며 진동주파수를 계산하여 가장 안정한 구조를 조사하고 IR 스펙트럼을 예측하였다. 또한 풀러렌 내의 물 분자 수 가 증가함에 따른 수소결합의 세기 변화를 순수한 물 클러스터(H2O)n, (n=1-6)의 수소결합과 비교 분석하였다.

The density functional theory (DFT) calculations on (H2O)n@C60, (n=1-10) complexes have been performed to elucidate hydrogen interaction between fullerene and water clusters. The optimized geometries, harmonic vibrational frequencies, and binding energies are predicted at various levels of theory. The harmonic vibrational frequencies for the molecules considered in this study show all real numbers implying true minima. We also compare the H-bond interaction between (H2O)n and (H2O)n@C60, (n=1-10) clusters.

키워드

풀러렌; (H2O)n@C60 클러스터; 밀도 범함수 이론; 수소결합
Fullerene; (H2O)n@C60 cluster; DFT; H-bond interaction
원문 및 링크아웃 정보
등재저널 정보
KCI