مقايسه اثر كاتاليستي فولرن، گرافن و نانولوله كربني (5،0) بر واجذب هيدروژن در سديم آلانيت به عنوان منبع ذخيره هيدروژن در پيل‌هاي سوختي

سديم آلانيت (NaAlH4) يكي از هيدريدهاي كمپلكس فلزي براي ذخيره هيدروژن در پيل‌هاي سوختي است كه هيدروژن بالايي دارد اما به علت پيوندهاي قوي در اين تركيب، واجذب هيدروژن در دماهاي بالا اتفاق مي‌افتد. ثابت جفت‌شدگي چارقطبي هسته براي هسته‌هاي چارقطبي معياري از مقدار جفت‌شدن گراديان ميدان الكتريكي به‌دست آمده از بارهاي الكتريكي و گشتاور چارقطبي الكتريكي هسته است. باتوجه به اينكه وضعيت قرار گرفتن و موقعيت اتم در مولكول در مقدار ثابت جفت‌شدگي چارقطبي هسته‌ها نقش اساسي دارد، محاسبه ثابت جفت‌شدگي چارقطبي هسته‌هاي داراي گشتاور چارقطبي يك ابزار مفيد براي تعيين دقيق ساختار مولكول‌هاست. شيمي محاسباتي از حدود نيم‌قرن پيش با كارهاي نظري كه بر روي مولكول‌هاي كوچك انجام‌شده بود شروع شد و سپس به سامانه‌هاي بزرگ و چندجزئي رسيد. در اين پژوهش با محاسبه ثابت‌هاي جفت‌شدگي چارقطبي هسته‌هاي هيدروژن، اثر كاتاليستي برخي نانوساختارهاي كربني در واجذب هيدروژن در تركيب سديم آلانيت با يكديگر مقايسه شد. محاسبات در مجموعه پايه *6-31G و روش HF با استفاده از نرم‌افزار Gaussian 03 انجام شد. با مقايسه مقادير محاسبه‌شده ثابت‌هاي جفت‌شدگي چارقطبي هسته‌هاي هيدروژن در ساختارهاي موردمطالعه مشاهده شد مقادير گراديان ميدان الكتريكي و در نتيجه ثابت‌هاي جفت‌شدگي چارقطبي هسته‌هاي هيدروژن در سديم آلانيت در حضور فولرن، كاهش يافته است كه نشان مي‌دهد چگالي بار روي هسته‌هاي هيدروژن كمتر شده است. به‌عبارت‌ديگر با كاهش چگالي بار روي هسته‌هاي هيدروژن، قدرت پيوند Al-H كاهش مي‌يابد و انتظار مي‌رود فرايند واجذب هيدروژن در شرايط آسان‌تر و دماي پايين‌تر انجام شود.