19185

۱۹۱۸۵

بررسي جذب دي اكسيد كربن بر روي لايه‌هاي گرافيني عامل‌دار شده به روش DFT

كارشناسي ارشد

شيمي فيزيك

۱۳۹۷/۰۴/۲۷

دكتر سيد مجيد هاشميان زاده

شيمي

از زماني كه گرافين توسط محققان كشف شد، تحقيقات بسياري را به خود معطوف كرده است. با وجود تنوع ساختارهاي موجود بر پايه گرافين، مانند α_گرافين ،β_گرافين و ...، _گرافين به دليل پايداري شيميايي نسبتا بالا و اندازه حفرههاي مناسب براي جداسازي گاز دي اكسيد كربن، در اين بررسي، مورد استفاده قرار گرفت. به طور خلاصه در پايان¬نامه پيش¬رو، اثر جذب مولكول هاي CO2 وN2 بر روي سطح _گرافين و همچنين اثر گروه عاملي كتون به منظور بهبود جذب مولكول هاي CO2وN2 به طور جداگانه روي سطح _گرافين با روش نظريه تابعي چگالي DFT و تقريب GGA و شرط مرزي تناوبي PBC مورد بررسي قرار گرفت. نتايج محاسبات براي حالت گرافين خالص( اكسايش نيافته) نشان ميدهد كه گازهاي CO2وN2 به صورت فيزيكي جذب مي¬شوند و به بياني ديگر صفحه گرافن خالص، انتخاب-پذيري خاصي نسبت به دو گاز مذكور نشان نمي¬دهد. بعد از اضافه كردن گروه عاملي كه اكسيژن به صورت كتوني به كربن اضافه مي¬شود، مشخص شد كه ميزان انرژي جذب دي اكسيد كربن به مقدار زيادي افزايش پيدا كرده و ماهيت جذب به سمت جذب شيميايي سوق پيدا مي¬كند. اين در حالي است كه جذب مولكول نيتروژن روي سطح گرافن اكسيد شده تغيير چنداني نسبت به حالت گرافن خالص، نشان نمي¬دهد. بنابراين مي¬توان نتيجه گرفت كه با اكسيد كردن گرافن، انتخاب¬پذيري نسبت به گاز دي اكسيد كربن در مقابل گاز نيتروژن به طور قابل توجهي افزايش پيدا مي¬كند. واژه‌هاي كليدي: _گرافين، گروه عاملي كتون، پيوند استيلن، CO2 ،N2 ،DFT ،GGA ،PBC

1397/05/01

Investigating the adsorption of carbon dioxide on the graphyne layers of DFT method

7/23/2018 12:00:00 AM

Since graphene was discovered by researchers, it attracted a lot of graphene graphene derivatives. The graphyne α-graphyne, β-graphyne , γ-graphyne and 6,6,12 graphyne, however, can be named, as the γ-graphyne structure is relatively high in terms of site diversity and chemical stability, and the existence of an acetylene bond that can improve the electron properties. In this thesis, the effect of adsorption of CO2 and N2 molecules on the γ-graphyne surface, as well as the effect of ketone functional group on improving the absorption of single and two-molecules of CO2 and N2, was studied separately on the surface of γ-graphyne by the theory method The functional density of DFT and the GGA approximation and the PBC periodic boundary condition for the supercell 2*3 were investigated. After optimizing the CO2 and N2 gases, Was special. These gases present only physical absorption in the presence of γ_graphyne, and the energy gap created in them is about 0.5 electron volts. However, in the presence of γ_graphyne, the energy absorption is further directed toward the chemical. And the energy gap is created It is about 0.2 electron volts. The comparison of CO2 and N2 approaches the top of the N2 molecule when it approaches the functionalized γ-graphyne page. From the bottom, however, only the CO2 molecule is established as the most stable. And shows that the steady state of CO2 from the downstream approaches when it approaches the carbon of the functional group, the nature of its absorption energy moves toward the chemical bond, and also approaches for the N2 molecule when it is working from the upstream to the γ_graphyne operating time. The nature of the energy absorption will also lead to a chemical bond. Keywords: γ_Graphyne, ketone functional group, acetylene bond, CO2, N2, DFT, GGA, PBC