عنوان مقاله :
بررسي جذب و تفكيك مولكول‌هاي آب برروي گرافن آلاييده شده با بور وآلومينيوم
عنوان به زبان ديگر :
Investigation of adsorption and decomposition of water molecules on Al & B doped graphene
پديد آورندگان :
قنبري، ميلاد دانشگاه دامغان - دانشكده شيمي - گروه شيمي فيزيك، دامغان، ايران , افشاري، صادق دانشگاه دامغان - دانشكده شيمي - گروه شيمي فيزيك، دامغان، ايران , نبوي امري، احمد دانشگاه دامغان - دانشكده شيمي - گروه شيمي فيزيك، دامغان، ايران
كليدواژه :
گرافن , تئوري تابعيت چگالي , نانوكاتاليست , توليد هيدروژن , آب
چكيده فارسي :
در اين كار پژوهشي از گرافن آلاييده شده با آلومينيوم و بور به عنوان يك جاذب و كاتاليزور براي تفكيك مولكول‌هاي آب و توليد هيدروژن استفاده شده است. مطالعات بر اساس تئوري تابعيت چگالي، روش 6-311G/ m062xو با استفاده از نرم افزار گاوسين 09 انجام شده است. برهمكنش دو مولكول آب به ترتيب بر روي نانوصفحه‌هاي مذكور مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، مسير واكنش تفكيك تنها مولكول آب جذب شده به صورت خودبخودي بر روي آلومينيوم نانوصفحات آلاييده شده، مورد مطالعه قرار گرفت. سطوح انرژي پتانسيل مربوط به مولكول آب و نانوصفحه‌هاي مذكور نيز در اين راستا مورد بررسي قرار گرفت. براي هر دو نانوصفحه فرآيند جذب مولكول آب، خودبخودي و از نوع شيميايي بود. فرآيند تفكيك آب در دو مرحله با شكستن دو پيوند هيدروژن- اكسيژن مولكول آب انجام شد. تغييرات آنتالپي، انرژي فعالسازي و تغييرات انرژي آزاد گيبس براي مسير واكنش تفكيك مولكول آب محاسبه گرديد. نتايج نشان دادند كه تعداد و موقعيت اتم‌هاي بور تاثير غير مستقيم بر ميزان خودبخودي بودن فرآيند جذب و تفكيك مولكول آب دارند.
چكيده لاتين :
In this study, aluminum and boron doped graphene has been used as adsorbent and catalyst to decompose water molecules in order to hydrogen production. The study has been done by density function theory and m062x/6-311G method using Gaussian 09 package. The interaction of two water molecules on mentioned nano sheets have been investigated, respectively. In order, the reaction pathway of the only spontaneous adsorbed water molecule decomposition has been studied. Also, the potential energy surfaces of water molecule and mentioned nano sheets have been surveyed. The water molecule adsorption was chemically and spontaneously for both nano sheets. The decomposition process of water molecule has been done in two steps by dissociation of two oxygen-hydrogen bond. The change of enthalpy, activation energy and change of Gibbs free energy for pathway of water decomposition has been calculated. The results shown that the number and position of boron atoms effect on the spontaneity of adsorption and decomposition process for water molecule, indirectly.
عنوان نشريه :
پژوهش هاي شيمي
