بررسی جذب و شناسایی گاز سمی هیدروژن سولفید بر نانولوله های کربنی آلائیده با اتم آهن و دارای نقص استون-ولز با روش تئوری تابعیت چگالی

برای بررسی قابلیت تشخیص و جذب گاز سمی هیدروژن سولفید (H۲S)، برهمکنش این گاز با نانو لوله ی کربنی تک جداره (۵,۵) با استفاده از تئوری تابعیت چگالی (DFT) مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت بررسی اثر تغییرات ساختار نانولوله بر واکنش پذیری آن بر جذب H۲S، از نانو لوله ی خالص، نانو لوله ی آلائیده با اتم آهن، نانو لوله ی دارای نقص استون-ولز و نانو لوله ی آلائیده­ی دارای نقص استفاده شد. بهینه سازی ساختاری با استفاده از سطح نظری B۳LYP/LanL۲DZ انجام شد. تجزیه و تحلیل انرژی جذب، اختلاف چگالی الکترون، تغییرات هندسی و الکترونی ساختار، مقدار بار جابجا شده بین H۲S و نانولوله، تغییرات شکاف هومو-لومو و چگالی حالت­ ها نشان داد که نانو لوله آلاییده با اتم آهن می­ تواند برهمکنش مولکول هیدروژن سولفید با نانولوله کربنی را بهبود بخشد. نتایج نشان داد که بیشترین انرژی جذب مربوط به  نانو لوله ی کربنی آلائیده با اتم آهن و نانو لوله ی کربنی دارای نقص استون – ولز ۵۷۷۵ آلائیده با آهن به ترتیب با انرژی جذب kcal/mol ۰۴/۵۴- و ۸۵/۴۷- می باشد.  تاثیر نقص استون-ولز بر برهمکنش نانولوله کربنی با هیدروژن سولفید نشان داد که وجود این نقص در ساختار نانولوله کربنی منجر به بهبود جزئی تمایل نانولوله برای برهمکنش با هیدروژن سولفید خواهد شد.

کلیدواژه ها:

تئوری تابعیت چگالی ، نانولوله کربنی آلائیده با اتم آهن ، هیدروژن سولفید ، نقص استون-ولز