11577

11577

شبيه سازي مولكولي جذب مونوكسيد كربن بر روي نانو كلاستر نيتريد بوران

كارشناسي ارشد

شيمي - شيمي فيزيك

اسفندماه 1389

اسفندماه 1389

دكتر سيد مجيد هاشميان زاده

چكيده نگرانيهاي روزافزون زيست محيطي، بمنظور شناسايي و حذف گاز سمي كربن مونوكسيد ، تحقيقي جامع درباره جاذب هاي موثر را نيازمند است. ما به هدف يافتن ماده اي با كاربردهاي خاص و با توجه به خواص ويژه ي نانو قفس نيتريد بوران (B36N36)، به بررسي توانايي آن در جذب گاز مونوكسيد كربن پرداختيم. با اين قصد، تركيبي از رويكرد محاسبات اصول اوليه و شبيه سازي مونت كارلو را بكاربرديم. محاسبات تئوري تابعيت چگالي (DFT) در سطح تئوري MPW1PW91/6-311+G* با درنظرگرفتن سه موقعيت متفاوت جذبي براي مولكول CO روي سطح نانوقفس انجام گرديد. نتايج محاسبات نشان داد كه حلقه هاي چهارضلعي واكنش پذيرترين ساختار مي باشند كه انرژي پيوندي اي از مرتبه چندصد ميلي الكترون ولت دارند، همچنين تحليل اربيتال پيوندي طبيعي آشكار كرد كه انتقال بار قابل ملاحظه اي از مولكول CO به نانوقفس BN رخ مي دهد، بگونه اي كه كاهش شكاف انرژي تقريبا 2eV مي باشد. اين يافته ها گوياي آن هستند كه نانوقفس BN در مقايسه با ساير نانوساختارهاي پيشنهاد شده براي اين منظور، قابليت كاربرد بعنوان يك سنسور مناسب را داراست. در مرحله دوم پتانسيل برهمكنش موثر حاصله از محاسبات اصول اوليه، در مطالعه ي شبيه سازي اتمي (روش مونت كارلو كانوني) براي ارزيابي ظرفيت جذب گاز نانوقفس مذكور استفاده شد. ميزان درصد وزني جذب كوچك بود. اين مشاهده مي تواند به اين حقيقت نسبت داده شود كه تعداد سايتهاي جذبي واكنش پذير نانوقفس در مقابل وزن مولكولي زياد آن بسيار كوچك است. در كل، اگرچه ظرفيت جذب گاز مونوكسيد كربن نانوقفس (BN)36 اندك است، از محاسبات اصول اوليه نتيجه مي گيريم كه گزينه مناسبتري براي شناسايي CO نسبت به ديگر نانوساختارهاي پيشنهاد شده مي باشد. واژه‌هاي كليدي: مونوكسيد كربن، نانوكلاستر (BN)n ، نانوقفس B36N36 ،محاسبات اصول اوليه، شبيه سازي مونت كارلو.