بررسي نظري جذب گاز كربن مونوكسيد بر روي نانولوله بورنيتريد

Theoretical study of CO adsorption on B-N nanotube

در اين كار جذب سه مولكول گازكربن مونوكسيد بر روي پايدارترين نانولوله نقص دار (استون – والز) بور نيتريد B64N64H16 با فرم زيگزاگ(8،0) با روش هاي محاسبه ايي نظريه تابع چگال بررسي شد. براي بهينه كردن جداگانه ي هريك از ساختارهاي اوليه نانو لوله بور نيتريد و CO و همچنين جهت بررسي جذب گاز CO، روش و مجموعه پايه B3LYP/6-31G به كار رفته است. هفت مكان جذبي براي بررسي بر هم كنش گاز با ساختار نانو در نظر گرفته شد و مولكول CO از سمت كربن در جهتي كه به مكان هاي جذبي فوق منتهي مي شود، به نانولوله بور نيتريد نزديك شد. با مقايسه انرژي هاي اتصال كه با در نظر گرفتن اثر انحراف ساختار محاسبه شده اند، مشاهده شد كه پايدارترين حالت فروارده در شرايطي به دست مي آيد كه نخستين و دومين مولكول CO در امتداد اتم هاي بور در نانولوله ي نقص دار شده كه در اين كار به ترتيب B1 و B3 ناميده شده اند به نانولوله بور نيتريد نزديك شوند و فاصله ي مشاهده شده مولكول CO تا مكان هاي جذبي بررسي شده نشان مي دهدكه جذب از نوع فيزيكي است. نتيجه ها محاسبات همچنين نشان مي دهد كه جذب سومين مولكول CO امكان پذير نيست.

The adsorptions of CO gas molecule on the most stable configuration of defective (Stone-Wals) B-N nanotube, B64N64H16 with zigzag 8,0 form, were studied within density functional theory. To optimize both of preliminary B-N nanotube and CO molecule, and also investigate the CO adsorption, B3LYP/6-31G level of theory has been used. Seven adsorption sites were proposed in order to investigate the interaction of CO gas with nano-structure, and a CO molecule approached toward the boron nitride nanotube from carbon side in a direction, which ends up to mentioned adsorption sites. Comparison of the binding energy calculated with respect to the structural deviation effect indicates that the most stable configuration for product is the one in which 1st and 2nd CO molecules approache to B-N nanotube from B atoms direction in defective nanotube which in this work is called B1 and B3 respectively, and according to the distance between the CO molecules and adsorption sites, we conclude that it is the physical type of adsorption. Results of calculations also show that the adsorption of the 3rd CO molecule is not feasible.