• 대한화학회지
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• 제56권2호
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• pp.195-200
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• 2012

In this study we present a new approach for computing the partial atomic charge derived from the wavefunctions of molecules. This charge, which we call the "y_charge", was calculated by taking into account the energy level and orbital populations in each molecular orbital (MO). The charge calculations were performed in the software, which was developed by us, developed using the C# programming language. Partial atomic charges cannot be calculated directly from quantum mechanics. According to a partitioning function, the electron density of constituent molecular atoms depends on the electrostatic attraction field of the nucleus. Taking into account the Boltzmann population of each MO as a function of its energy and temperature we obtain a formula of partial charges.

• 한국염색가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.35-40
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• 2009

Computational calculations of molecular orbital and electrochemical redox/oxidation potentials are of very importance to determine the compound properties. The energy levels of molecular orbital were calculated by the density function theory (DFT) with exchange correction functional of local density approximation (LSA) based on the Perdew-Wang (PWC) setting and cyclic voltammetry.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제17권12호
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• pp.1112-1117
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• 1996

The electronic structures of twenty-seven isomers of a macrocyclic fulleropyrrolidine are investigated with semi-empirical extended Huckel (EH) molecular orbital method. The geometry of each isomer is determined by the molecular mechanics and dynamics methods based on UFF (universal force field) empirical force field. The calculated geometries, such as the carbon-carbon distances of the fullerene moiety, are in good agreement with those of related fullerene derivatives. The EH calculation shows that the formation of macrocyclic pyrrolidine ring on fullerene moiety results in the reduction of the HOMO-LUMO energy gap. From the graphical analysis of the DOS (density of states), PDOS (projected DOS), and MOOP (molecular orbital overlap population) curves, we can find that this reduction is due to splitting of the HOMO of fullerene moiety, which results from the symmetry-breaking and the distortion of the buckminsterfullerene framework from its ideal icosahedral structure.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권1호
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• pp.205-213
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• 2009

This study reports on the geometry optimizations and electronic structure calculations for methyl pyropheophorbide (MPPa), tropolonyl methyl pyropheophorbides (TMPPa, ITMPPa), and cationic tropolonyl methyl pyropheophorbides ($TMPPa^+{{\cdot}BF_4}^-,\;ITMPPa^+{{\cdot}BF_4}^-,\;TMPPa^+,\;and\;ITMPPa^+$) using Local Spin Density Approximation (LSDA/ 6-31G*) and the Restricted Hatree-Fock (RHF/6-31G*) level theory. From the calculated results, we found that substituted cationic tropolonyl groups have larger structural effects than those of substituted neutral tropolonyl groups. The order of structural change effects is $ITMPPa^+ > ITMPPa^+{{\cdot}BF_4}^-$ > ITMPPa, as a result of the isopropyl group. Because it is an electron-releasing group, the substituted isopropyl group electronic effect on a 3-position tropolone increases the Highest Occupied Molecular Orbital and Lowest Unoccupied Molecular Orbital (HOMO-LUMO) energy gap. It was constituted that the larger the cationic characters of these photosensitizers, the smaller the HOMOLUMO band gaps are. The orbital energies of the cationic systems and the ions are stronger than those of a neutral system because of a strong electrostatic interaction. However, this stabilization of orbital energies are counteracted by the distortion of chlorin macrocycle, which results in a large destabilization of chlorin-based compound HOMOs and smaller destabilization of LUMOs as shown in TMPPa (ITMPPa), $TMPPa^+{{\cdot}BF_4}^- (ITMPPa^+{{\cdot}BF_4}^-),\;and\;TMPPa^+\;(ITMPPa^+)$ of Figure 6 and Table 6-7. These results are in reasonable agreement with normal-coordinate structural decomposition (NSD) results. The HOMO-LUMO gap is an important factor to consider in the development of photodynamic therapy (PDT).

• 대한화학회지
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• 제40권4호
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• pp.264-272
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• 1996

ASED-MO(Atom Superposition and Electoron Delocalization-Molecular Orbtal)이론을 이용하여 Pt(lll)과 ${\upsilon}-Al_2O_3$(III) 표면 모델에 대한 계면간 결합 세기에 관해 연구하였다. $Al^{3+}$의 환원 정도가는 알루미나 뭉치(cluster)에 대한 산소와 알루미늄의 비에 따라 달라진다. $Al^{3+}$의 환원 정도가 크면 클수록 Pt 원소들에 대해 강한 결합 에너지를 가진다. 산소로 덮인 ${\gamma}-Al_{20}_3$(III) 표면과 Pt 계면간 결합이 매우 약하지만 백금의 산화 조건에서의 결합은 매우 강하다. 백금 표면에서 부분적으로 빈 O-2p 띠(band)와 $Al^{3+}$ dangling surface orbital로 전하가 이동하는 전하이동(charge transfer) 메카니즘에 의해 백금과 알루미나 계면간 결합은 가능하다.

• 전기화학회지
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• 제16권3호
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• pp.177-183
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• 2013

고전압에서도 사용 가능한 바인더 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라 이에 적합한 내산화성이 우수한 바인더를 양자화학적 모델링에 기반하여 제안하고자 하였다. 각 고분자 poly(acryl amide)(PAM), poly(methyl acrylate)(PMA), poly(vinylidene fluoride)(PVDF), poly(hexafluropropylene)(PHFP)에 대하여 반경험적 방법(Semi-empirical method) 및 밀도범함수 이론(Density Functional Theory, DFT) 방법을 이용하여 단량체부터 사량체까지의 고분자 바인더에 대한 최고 점유 분자 궤도함수(Highest occupied molecular orbital, HOMO) 에너지와 이온화 에너지(Ionization Potential, IP) 값을 구하여 실험 값과 비교하였다. 밀도범함수 방법으로 해석한 결과, PHFP, PVDF, PMA, PAM 순으로 고분자의 내산화성이 좋은 것으로 시뮬레이션을 통해 예측되었고, 이러한 결과는 선형 훑음 전압-전류법(Linear Sweep Voltametry, LSV)으로부터 얻은 실험값과 일치하였다. 또한 이 결과는 HOMO 오비탈의 구조를 분석하여 내산화성이 좋은 원인을 규명하였다.

• 대한화학회지
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• 제17권5호
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• pp.387-390
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• 1973

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제8권6호
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• pp.482-484
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• 1987

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제20권2호
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• pp.247-249
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• 1999

• 대한화학회지
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• 제46권3호
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• pp.179-186
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• 2002

$TiO_2$(110) 표면에서 물의 OH 결합 활성화가 어떤지 전자적 메카니즘에 의해 이루어지는 extended Hiickel 방법을 통해 알아보았다. 물분자는 $3a_1$오비탈의 시그마 상호작용 겨로가로 5배위 $Ti^{4+}$원자바로위에 수직으로 흡착한다. 이 결합구조에서는 물분자의 H원자가 $TiO_2$의 2배위 bridging $O^{2-}(O_b)$원자와 너무 멀리 떨어져 있으므로 OH 결합 해리를 촉진시키는 수소결합 상호 작용을 할 수 없으므로 물분자를 $O_b$ 원자쪽으로 기울여 수소결합이 형성되도록 한다. 이 경우 $O_b$ P 오비탈로부터 흡착 물분자의 LUMO $2b_1$반 결합성 오비탈로 전자밀도의 이동이 일어나고 또 물의 $3a_1$오비탈(약한 결합성)로부터 $Ti^{4+} 3d_{z2}$오비탈로 전자밀도의 이동이 일어남으로써 물의 OH 결합이 상당히 약화됨을 확인할 수 있었고 그 결과 OH와 H로 해리할 것이라는 해석이 가능하다.