مطالعة بنیادی برهم‌کنش گاز N2O بر روی سطوح حالت‌های خالص و آلایش یافته با Si، Ga و SiGa نانولولة آرمچیر بور فسفید: به روش DFT

در این تحقیق با استفاده از نظریة تابعی چگالی، پارامترهای الکتریکی، ساختاری، کوانتومی و تشدید مغناطیس ‏هسته‌ای (‏NMR‏) مربوط به برهم‌کنش گاز ‏N2O‏ بر روی موقعیت اتم‌های ‏B‏ و ‏‎ P‏ حالت‌های خالص و ‏آلایش یافته با ‏Si‏، ‏Ga‏ و ‏‎ SiGa‏ نانولولۀ آرمچیر(4 و 4) بور فسفید‎(BPNTs) ‎‏ مورد بررسی قرار گرفته ‏است. برای این منظور هفت مدل جذبی را بر روی سطح خارجی نانولولة بور فسفید در نظر گرفته و ‏سپس تمام ساختارهای مورد مطالعه را با استفاده از روش ‏B3LYP‏ و توابع بنیادی ‎6-31G(d)‎‏ بهینه ‏کرده‌ایم . ساختارهای بهینه شده برای محاسبة پارامترهای الکتریکی، ساختاری، کوانتومی و ‏NMR‏ مورد ‏استفاده قرار گرفته‌اند. نتایج حاصل نشان می‌دهد که مقادیر انرژی‌های جذب تمام مدل‌های مورد مطالعه منفی ‏بوده، گرماده و از نظر ترمودینامیکی مساعد هستند. هنگامی که گاز ‏N2O‏ از سر اکسیژن خود جذب ‏اتم بور نانولوله شود، این گاز به اکسیژن اتمی و نیتروژن مولکولی تفکیک می‌شود. در این حالت انرژی ‏جذب بیشتر از سایر مدل‌ها بوده لذا از سایر مدل‌ها‎‎‏ نیز پایدارتر است. در مدل‌های جذبی ‏A‏ ، ‏B‏ و ‏C‏ پارامتر ‏سختی کروی نانولوله کاهش قابل توجهی را نسبت به حالت اولیه نشان می‌دهد که بیانگر افزایش واکنش‌‏پذیری و فعالیت نانولوله است. همچنین در این مدل‌ها مقدار الکترون‌خواهی، پتانسیل شیمیایی، ‏الکترونگاتیویته و پارامتر نرمی افزایش قابل ملاحظه‌ای را نسبت به حالت اولیه نشان می‌دهند. نتایج حاصل از ‏محاسبات ‏NMR‏ نشان می‌دهد مقادیرCSI ‎‏ در مدل ‏C‏ از سایر مدل‌ها بیشتر است. نتایج این تحقیق نشان می‌‏دهد نانولوله‌های بور فسفید آلایش یافته با ‏Si‏ ،‎ Gaو‎ SiGaانتخاب مناسبی برای جذب و تهیه حسگر گاز‎ ‎N2O هستند.

Keywords:

BPNTS , DFT , NMR , جذب N2O , آلایش یافته Ga , Si و SiGa