بررسي اثر ميدان الكترواستاتيك و يوني هيدروژن(H+) بر روي پارامترهاي ساختاري و كوانتومي برهم كنش برموسيانيد BrCN با نانوخوشه B12N12 :با استفاده از نظريه تابعي چگالي

Investigation of electrostatic and hydrogen ionic (H+) field on the structural and quantum parameters of interaction cyanogen bromide (BrCN) with B12N12 nanocage, by density functional theory

در اين مقاله تاثير ميدان الكتريكي و ميدان يوني هيدروژن (nH+) بر روي برهم كنش برمو سيانيد با نانو خوشه بور نيتريد (B12N12) با استفاده از نظريه تابع چگالي و نظريه تابع چگالي وابسته به زمان مورد بررسي قرار گرفته است. با استفاده از ساختارهاي بهينه شده پارامترهاي ساختاري، الكتريكي، كوانتومي، ترموديناميكي، انرژي جذب، نظريه كوانتومي اتم در مولكول ، گراديان چگالي كاهش يافته ، خواص نوري غيرخطي و طيف هاي فرابنفش- مرئي محاسبه شده است. نتايج حاصل نشان داد كه مقدار انرژي جذب، آنتالپي(H∆) و انرژي آزاد گيبس(G∆) براي همه حالتهاي جذبي منفي بوده و فرايند جذب BrCN بر روي سطح B12N12از نظر ترموديناميكي گرماده بوده و خود به خودي است. با افزايش قدرت ميدان الكتريكي از SEFz-0.005 a.u تا SEFz-0.07 a.u و قدرت يوني انرژي جذب بيشتر شده و گاف انرژي نانو خوشه بطور قابل توجهي كاهش مي يابد، بنابراين حساسيت نانو خوشه بور نيتريد براي جذب و تشخيص ماده سمي برمو سيانيد در حضور ميدان الكتريكي و يوني افزايش قابل ملاحظه اي مي يابد.

In this work, the effects of static electric field (SEF) and ion field (hydrogen ions (nH+) on the interaction of cyanogen bromide (BrCN) with boron nitride nanocage (B12N12) using density function theory (DFT) and time-dependent density function theory (TD-DFT) have been investigated. Using optimized configurations the parameters of structural, electrical, quantum and thermodynamic, adsorption energy, quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), reduced density gradient (RDG), nonlinear optical properties (NLO), ultraviolet-visible spectra ( UV-Vis) are calculated. The calculated results indicate that the amount of adsorption energy, enthalpy (∆H) and Gibbs free energy (∆G) are negative for all adsorption states and the adsorption process of cyanogen bromide on the surface of B12N12 nanocage is thermodynamically exothermic and spontaneous. With increasing electrical field strength from SEFz-0.005 a.u to SEFz-0.07 a.u and H+ ionic field, the adsorption energy increase and gap energy between the HOMO and LUMO orbitals significantly reduce, so the sensitivity of the nanocage to adsorb and detect of toxic cyanogen bromide increase.