بررسي محاسباتي عملكرد ساختارهاي مختلف نانو جاذب اكسيد روي در حذف يون نيترات از محيط

يكي از حادترين مشكلات محيط زيست در دهه هاي اخير، افزايش غلظت آلاينده ها در محيط از جمله آنيون نيترات است. هدف اين مقاله مطالعه و بررسي استفاده از نانوجاذب هاي اكسيد روي براي حذف اين آلاينده و مقايسه ي اين نانوجاذب ها باهم و در نهايت پيشنهاد بهترين گزينه براي جذب نيترات، مي باشد. براي محاسبه بر همكنش آلاينده با نانوجاذب اكسيدروي،‌ ابتدا تمامي ساختارها بصورت مجزا توسط روش DFT بر پايه B3LYP/6-31 G بهينه گرديد و سپس كمپلكس ايجاد شده مابين يون نيترات و نانوجاذب هاي اكسيدروي شبيه سازي و بهينه شد. نانوجاذب هاي اكسيدروي بكار رفته در اين تحقيق عبارتند از: 1- نانوتيوب اكسيدروي 10،10، 2- نانوتيوب اكسيد روي 14،0، 3- نانو ذره ورتزيت اكسيدروي و 4- نانوقفس اكسيدروي Zn12O12 مي باشد. خواص ساختاري و ترموديناميك آن توسط روش مذكور محاسبه گرديده است كه در مقايسه بين نانوجاذب هاي اكسيدروي،‌ نانوتيوب اكسيدروي 14، 0 ، تمايل بيشتري به جذب آلاينده از محيط را نشان داد.

One of the most serious environmental problems in recent decades is increasing the concentration of pollutants such as nitrate ion. This article aim is to study the using of zinc oxide sorbent to remove these pollutants and compare the sorbent together and suggest the best option for nitrate removal. To calculate the pollutant interact with zinc oxide nano-sorbent, first of all structures separately was optimized by methods based on DFT B3LYP/6-31 G and were simulated and optimized the complex formed between nitrate and zinc oxide nano-adsorbents. ZnO nano-sorbent used in this study is include: 1. zinc oxide nanotubes 10, 10, 2. zinc oxide nanotubes 14, 0, 3. ZnO nanoparticles wurtzite and 4. ZnO nanocages Zn12O12-NC. The structural and thermodynamic properties were calculated by this method, when comparing the absorption of nano-ZnO, the results show ZnO nanotubes 14, 0 has a greater tendency to absorb pollutant from the environment.