Judul Penelitian : Kajian Struktur dan Dinamika Solvasi Platinum(II) dalam amoniak cair
menggunakan simulasi dinamika molekuler QM/MM.
Latar Belakang
Semikonduktor Organik menjadi topik penelitian yang sangat dikembangkan dalam beberapa tahun kebelakang mengingat aplikasinya di bidang elektronika salah satunya material semikonduktor organic (OMS). Salah satu senyawa yang berpotensi sebagai material semikonduktor organik adalah porfirin. Porfirin sebagai senyawa organik memiliki kelemahan dalam hal efisiensi jika dibandingkan senyawa anorganik [1]. Beberapa peneliti melakukan doping logam pada senyawa porfirin sehingga menjadi kompleks metalloporphyrin untuk meningkatkan efisiensi tersebut [2] [3]. Beberapa peneliti juga memanfaatkan pendek atan kimia komputasi untuk memprediksi sifat-sifat dari kompleks metalloporfirin tersebut. Platina(II) porfirin merupakan salah satu kompleks metalloporfirin yang memiliki sifat elektronik dan optik yang sesuai dengan kriteria senyawa semikonduktor organik. Roth (2013) melakukan penelitian terkait sintesis senyawa kompleks platina(II) porfirin sebagai diode cahaya organik sedangkan Mulya (2016) mengkaji pengaruh substituent terhadap sifat semikonduktor dari kompleks Platina(II) porfirin dan membandingkannya dengan kompleks Hg(II) porfirin dan Cd(II) porfirin, dari data yang diperoleh Platina(II) porfirin lebih direkomendasikan sebagai material semikonduktor organik. Penelitian tersebut hanya memberikan gambaran terkait sifat elektronik dan optik platina(II) porfirin, perlu penelitian lebih lanjut untuk memprediksi bagaimana struktur dan dinamika molekuler ion platinum(II) dalam amoniak cair sebagai model dari kompleks Pt(II) Pt(II) porfirin [3] [4] [5].
Tujuan Penelitian : Mengkaji struktur dan dinamika solvasi Platinum(II) dalam amoniak cair
menggunakan metode dinamika molekular QM/MM.
Sasaran Penelitian : Diperolenya infromasi terkait struktur dan dinamika solvasi Platinum(II)
dalam amonik cair sehingga informasi ini dapat menjadi acuan pemodelan dari interaksi antar kompleks Platina(II) Porfirin.
Metode Penelitian :
1. Bahan penelitian : Penelitian ini merupakan penelitian teoritis yang mengkaji interaksi ion logam Pt2+ dalam ammonia sebagai ligan dengan menggunakan metode perhitungan ab initio QM/MM MD. Simulasi dilakukan dengan memasukkan satu ion Pt2+ dan amonia (NH3) sebanyak 499 molekul [6] [7].
2. Peralatan : a. Perangkat keras : Satu set komputer lengkap dengan spesifikasi Prosesor Intel® Pentium Core 5 Quad 2,4 GHz, Random Access Memory (RAM) efektif 3,34 GB, Video Graphic Array Card NVIDIA® 512 MB, Hard disk dengan partisi sebesar 120 GB. b. Perangkat lunak : Gaussian 2009, yang digunakan untuk mendapatkan basis set terbaik yang cocok untuk sistem yang diteliti Turbomole versi 5.10, yang digunakan sebagai perangkat untuk pengumpulan titik-titik energi pada berbagai berbagai sudut baik energi potensial pasangan, maupun energi koreksi pengaruh badan banyak (3 badan). Paket program simulasi QM/MM MD, yaitu program khusus yang digunakan untuk melakukan simulasi QM/MM MD untuk memperoleh data energi sistem, koordinat yang bergantung waktu.
Jadwal Penelitian September 2017 : 1. Penentuan koordinat Pt(II)-NH3 dalam koordinat kartesian.
2. Pemilihan Himpunan Basis set terbaik.
Oktober 2017
: 1. Penyusunan Potensial Pasangan Pt(II)-Porfirin, Pt(II)-NH3 dan Porfirin-
NH3.
Desember 2017 : 1. Penyusunan Potensial pasangan badan banyak NH3-Pt(II)-NH3
Februari 2018
: 1. Simulasi ion Pt(II) dalam amoniak cair menggunakan program QM/MM
MD. Kondisi sistem untuk simulasi potensial diatur sebagai berikut; Suhu sistem awal diatur sebesar 298,15 K. Panjang sisi kotak simulasi ditentukan berdasarkan jumlah molekul amoniak dan data densitas amoniak cair pada suhu itu. Waktu tahapan simulasi yang akan digunakan berkisar anatara 18-20 ps.
Juli 2018
: 1.
Evaluasi informasi yang diperoleh dari hasil simulasi berupa Fungsi
Distribusi Jarak (RDF), Distribusi Bilangan Kordinasi (CND), dan Fungsi Distribusi Sudut (ADF)
September 2018 : 1. Penulisan Tesis
Desember 2018 : 1. Ujian Tesis.
Daftar Pustaka
1. Brütting, W. (2005) Introduction to the Physics of Organic Semiconductors, in Physics of Organic Semiconductors (ed W. Brütting), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. 2. Daphnomili, D., Sharma, G. D., Biswas, S., Thomas, K. R. J. and CoutsolelosA.G.,2013, A New Porphyrin Paring Pyridinyl Ethynyl Group as Sensitizer for Dye Sensitized Solar Cells, J. Photochem. Photobiol . A, 253, 88-96. 3. Paul-Roth, C. O., Drouet S., Merhi, A., Williams, J. A. G., Gildea., L., F., Pearson, C. and Petty, M. C., 2013 , Synthesis of Platinum Complexes of Fluoroenyl Substituted Porphyrin Used as Phosphorescent Dyes for Solution Processed Organic Light Emitting Devices, Tetrahedron., 69, 9625-9632. 4. Mulya F, Santoso G.A., Aziz H.A, and Pranowo H.D., 2016, Design a better metalloporphyrin semiconductor: A theoretical studies on the effect of substituents and central ions, AIP Conf. Proc. 1755, 080006-1 – 080006-5. 5. Mulya F., 2016, Kajian Pengaruh Substituen terhadap Sifat Semikonduktor Platina(II) Porfirin dengan menggunakan metode DFT, Skripsi FMIPA UGM. 6. C.F Pranata, R.Armunanto, H.D. Pranowo, M.U. Yahya, 2010, Struktur dan Dinamika Solvasi Ion Scandium(I) Singlet Dalam Air Dengan Metode AB INITIO QM/MM MD, Jurnal Kimia UNY. 7. Armunanto, R., 2004, Simulation of Ag+ , Au+ , Co2+ in Water, Liquid Ammonia and Water-Ammonia Mixture, Dissertation, Leopold-Franzens-Universität Innsbruck, Austria
