بخشی از مقاله
چکیده:
در نانوتیوب زیگزاگ - 10.0 - هیبرید شده پنج اتم بور با موقعیتهای مختلف در نظر گرفته شد که از لحاظ انرژی آمادگی بالایی جهت برهمکنش با اتم نیتروژن مولکول NO2 دارد طی برهمکنش این گاز با نانوتیوب هیبریدی C0.5 - BN - 0.5، مشخصات ساختاری و الکترونی نانوتیوب، دچار تغییرات میشود. در این تحقیق با استفاده از روش تئوری تابع چگالی تأثیرات مولکول NO2 روی اتمهای بور مولکول نانوتیوب در 5 موقعیت - B35 - - B28 - - B20 - - B12 - - B4 - مورد ارزیابی قرار گرفت.
جذب مولکول NO2 روی اتم های بور مولکول نانوتیوب در 5 موقعیت با استفاده از سطح محاسباتیB3LYP/6-31G* و به روش DFT مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق میزان این تغییرات و اتمهای بور مولکول نانوتیوب موضع جذب بر روی این تغییرات بررسی میشود. انرژی جذب، طول پیوندها، انتقال بار بین مولکول نانوتیوب و مولکول NO2 و فاصله جذب قبل و بعد از جذب مولکول NO2 مورد مطالعه قرار گرفت.
-1 مقدمه
عنصر کربن به طور خالص در طبیعت به دو صورت یافت می شود که گرافیت نوع غالب آن و الماس نوع دیگر آن است. امروزه اشکال کریستالی کربن به دو مورد فوق مختوم نمی شوند، در این بین معروفترین و پرکاربردترین ساختار اتمی ایجاد شده توسط نانوتکنولوژی نانولوله های کربنی نام دارد. کربن نانوتیوب ها استوانه های توخالی از تک ورقه های گرافیتی هستند که به شکل استوانه پیچیده اند این مواد دارای خواص ساختاری مکانیکی و الکتریکی فوق العاده ای هستند که ناشی از خواص ویژه پیوندهای کربنی و تقارن استوانه ای آنهاست. کربن نانوتیوب می تواند به شکل نانوتیوب های تک جداره مثل یک ورق لوله شده و یا چندجداره شبیه به چند ورقه که با هم لوله شده باشند موجود باشند.
1-1 انواع نانولوله های کربنی:
-1 نانولوله های کربنی تک دیواره: الف - نوع زیگزاگ ب - نوع صندلی ج - نوع نامتقارن
-2 نانولوله های کربنی چند دیواره
-3 فولرایت
-4 تروس یا حلقه ای
-5 ساختار غیرایده آل
نانولوله های کربنی در ترانزیستورها، حسگرها، نمایشگرهای گسیل میدانی، استحکام دهی کامپوزیت ها و حافظه های نانولوله ای کاربرد دارند. امکان سنتز نانوتیوب اولین بار توسط دیمیتری گلبرگ و گروهی از همکاران از نظر تئوری پیش بینی شد. با جایگزینی 20 اتم بور و 20 اتم نیتروژن به جای اتمهای کربن در نانوتیوب کربنی - 10.0 - ، به شکل هندسی مولکول نانوتیوب اولیه - 10.0 - با فرمول C0.5 - BN - 0.5 که در شکل زیر نشان داده شده است.
-2 روش کار و محاسبات:
در شکلهای 2 - تا - 6 که با استفاده از نرم افزار Gauss view ترسیم شده 5 موقعیت جذب را بر روی اتم B مولکول نانوتیوب در مواضع - B4-B12-B20-B28-B35 - قبل از جذب نشان می دهد و در شکلهای - الف - 2 تا ه - - 6، 5 موقعیت فضایی اتمهای بور - B4-B12-B20-B28-B35 - در حلقه های آروماتیک مولکول نانوتیوب نشان داده است .
