بررسی حذف بی فنیل های پلی کلرینه با استفاده از نانولوله کربن تک جداره (۰، ۱۴)

زمینه و هدف: ظرفیت گرمایی بالا و واکنش پذیری ضعیف بی فنیل های پلی کلرینه باعث شده بقایای آن ها از چند دهه قبل در محیط حضور داشته و با تجمع در بافت جانوران موجب ایجاد جهش های ژنتیکی شده و مواجهه با آن ها روند ابتلا به بیماری های مزمن را سرعت بخشد. طی سالیان اخیر حذف آلاینده مذکور از اکوسیستم های طبیعی به یکی از دغدغه های زیست محیطی تبدیل شده است. هدف این مطالعه بررسی قابلیت نوع خاصی از نانولوله های کربنی جهت حذف و شناسایی یکی از گونه های خطرناک PCBs می باشد. روش بررسی: تحقیق پیش رو با استفاده از مدل سازی به روش نانوتکنولوژی محاسباتی، امکان حذف این ترکیبات را مورد کنکاش قرار دهد. بدین منظور، این مطالعه نظری با استفاده از روش های نیمه تجربی و MNDO، جذب و تجزیه PCB-۱۵۳ را در برهمکنش با دیواره نانولوله کربن تک جداره زیگزاگ (۰، ۱۴) طی دو فرآیند ۶ مرحله ای شبیه سازی و محاسبه نموده است. ۶ مرحله اول شامل تجزیه آلاینده به گونه حد واسط (۱و۲و۴- تری کلروبنزن) و ۶ مرحله دوم دربردارنده محاسبات مربوط به شکست حد واسط به محصولات نهایی (۱و۲- دی کلروپروپان و ۱- کلروپروپان) می باشد. یافته ها: طی دو برهمکنش مورد بررسی شده، انرژی کل، انرژی آزاد گیبس، انرژی بستگی و آنتالپی در حالت گذار کاهش قابل توجهی را نشان می دهند. علاوه بر این پارامترهای انرژی هسته ای و ممان دوقطبی در فازگذار نمایانگر افزایش معنی داری در مقادیر خود هستند. همچنین رسانایی نانولوله هنگام جذب و تجزیه آلاینده و حد واسط به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. نتیجه گیری: پارامترهای ترمودینامیک به دست آمده از برهمکنش مذکور حاکی از آن است که واکنش جذب شیمیایی PCB-۱۵۳ و حذف آن با استفاده از نانولوله کربنی مورد بررسی به طور خودبخودی انجام پذیر است و این نانولوله زیگزاگ می تواند ابزار مناسبی جهت ردیابی و تجزیه ی آلاینده مذکور باشد.

کلیدواژه ها:

Singe walled carbon nanotube ، Polychlorinated biphenyl ، MNDO method ، Density function theory. ، نانولوله کربنی تک جداره ، بی فنیل های پلی کلرینه ، روش نیم تجربی ، تئوری تابع چگالی.