شماره 53-زمستان 1397
شماره 54- بهار 1398
فهرست

بررسی تئوری جذب گاز استیلن روی نانوقفس‌ بورنیترید B12N12 و فولرن‌های C24

نشریه: شماره 53-زمستان 1397 - مقاله 1   صفحات :  4 تا 11



کد مقاله:
53-01

مولفین:
موسی سلیمانی: دانشگاه آیت الله بروجردی - گروه شیمی
راضیه محسنی‌مقدم: دانشگاه آیت الله بروجردی - شیمی


چکیده مقاله:

نانوساختارهای بورنیترید به علت نسبت سطح به حجم بالا قابلیت زیادی در جذب سطحی گازها دارند. در این مقاله، جذب گاز استیلن روی نانوقفس بورنیترید B12N12 و همچنین فولرن‌هایC24 با استفاده از محاسبات کوانتومی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تـاثیر دوپ‌کردن روی فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج بدست آمده، جذب گاز روی گاف انرژی این نانوساختارها تاثیر می‌گذارد. دوپ کردن نانوساختار با اتم‌های فسفر و آلومینیوم انرژی جذب را به ویژه برای حالت آلومینیوم افزایش می‌دهد. همچنین در اثر جذب، انتقال الکترون از استیلن به نانوساختار اتفاق می‌افتد که محاسبه انتقال کلی چگالی الکترون GEDT و نیز نقشه پتانسیل الکتروستاتیکی مولکول این انتقال را اثبات کرد. همچنین انتقال الکترونِ بیشتر باعث جذب قوی‌تر می‌شود که این مورد به ویژه برای حالت دوپ‌شده با آلومینیوم قابل ملاحظه است. در مجموع نتایج نشان داد که جذب استیلن روی نانوساختارهای بورنیتریدی قوی‌تر از نانوساختارهای کربنی فولرن است.


Article's English abstract:

Nano-structures of boron nitrides have high capability for adsorption of gases due to their high surface/volume ratio. In this research, the adsorption of acetylene gas on boron nitride nanocage B12N12 as well as C24 fullerene was studied using quantum calculations. Also, the effect of doping was elucidated on the adsorption process. According to the obtained results, the adsorption of acetylene gas affects the gap energy. The doping of nanostructures with phosphorous and aluminum atoms, increases the adsorption energy especially in the case of doping with aluminum atom. Also, the electron density is fluxed from acetylene toward the nano-structure which was confirmed by calculation of global electron density transfer GEDT and electrostatic potential map. A more electron transfer results in a stronger adsorption which is especially considerable for doping with aluminum. In conclusion, the results indicated that the adsorption of acetylene gas on the boron nitride nanostructures is stronger than that on fullerenes.


کلید واژگان:
: استیلن، بورنیترید B12N12، جذب سطحی گاز، فولرن C24، نانوقفس، GEDT

English Keywords:
Acetylene, Boron nitride B12N12, Gas adsorption, Fullerene C24, Nanocage, GEDT

منابع:
م. سلیمانی، "تعیین نظری مواضع فعال نفتالن، نیترونفتالن، متوکسی‌نفتالن، کینولین و ایزوکینولین در واکنش حلقه‌افزایی با فولرن C20. " نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران, 1397; پذیرفته‌شده.

English References:
[1] C. Oshima, A. Nagashima, J. Phys. Condens. Matter, 9, 1-20, (1997). [2] Q. Weng, D. G. Kvashnin, X. Wang, O. Cretu, Y. Yang, M. Zhou, Ch. Zhang, D.?M. Tang, P. B. Sorokin, Y. Bando, D. Golberg, Adv. Mater., 29, 1700695 (1-8), (2017). [3] S. Mateti, C. S. Wong, Zh. Liu, W. Yang, Y. Li, L. H. Li, Y. Chen, Nano Res., 11, 334-342, (2018). [4] S. Prylutska, R. Panchuk, G. Go?u?ski, L. Skivka, Y. Prylutskyy, V. Hurmach, N. Skorohyd, A. Borowik, A. Woziwodzka, J. Piosik, O. Kyzyma, V. Garamus, L. Bulavin, M. Evstigneev, A. Buchelnikov, R. Stoika, W. Berger, U. Ritter, P. Scharff, Nano Res., 10, 652–671, (2017). [5] Fu-Yu Hsieh, A. V. Zhilenkov, I. I. Voronov, E. A. Khakina, D. V. Mischenko, P. A. Troshin, Sh. Hsu, ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 11482-11492, (2017). [6] Ch. Yang, J. Wang, Y. Chen, D. Liu, Sh. Huang, W. Lei, Nanoscale, 10, 10979-10985, (2018). [7] Sh. Yu, X. Wang, H. Pang, R. Zhang, W. Song, D. Fu, T. Hayat, X. Wang, Chem. Eng. J., 333, 343-360, (2018). [8] Zh. Zheng, M. Cox, B. Li, J. Mater. Sci., 53, 66–99, (2018). [9] M. Soleymani, Monatsh. Chem. Chem. Mon., 149, 2183–2193, (2018). [10] M. Soleymani, Struct. Chem., doi: 10.1007/s11224-018-1259-1, Accepted. [12] M. J. Frisch, et al., Gaussian 09, Revision A.1, Gaussian Inc., Wallingford, CT, 2009. [13] S. Grimme, J. Comp. Chem., 27, 1787-99, (2006). [14] Y. Zhao, D. G. Truhlar, J. Phys. Chem., 110, 5121-5129, (2006). [15] A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold, Chem. Rev., 88, 899-926, (1988). [16] R. G. Parr, L.V. Szentpaly, S. Liu, J. Am. Chem. Soc., 121, 1922–1924, (1999). [17] L. R. Domingo, RSC Adv., 4, 32415-32428, (2014).



فایل مقاله
تعداد بازدید: 659
تعداد دریافت فایل مقاله : 41



طراحی پرتال|طراحی پورتالطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک