بررسی جذب سطحی یون فرمات روی صفحه ۱۰۱ آناتاز

ساختارهای احتمالی حاصل از جذب یون فرمات روی صفحه ی ۱۰۱ چندشکلی آناتاز دی اکسید تیتانیوم با محاسبات مکانیک کوانتومی مورد بررسی قرار گرفتند تا نحوه ی عملکرد این کاتالیزگر نوری پیشرفته در این فرآیند جذب مورد تجزیه و تحلیل واقع شود. در ابتدا ساختارهای سطح جاذب تنها، گونه ی جذب شونده ی تنها و سطح جاذب شامل گونه ی جذب شونده، تحت محاسبات بهینه سازی ساختار قرار گرفتند تا ساختارهای بهینه به دست آیند. این بهینه سازی ساختارها با روش های محاسباتی غیر تناوبی و تناوبی انجام شدند. نتایج حاصل از هر دو روش، نحوه جذب در حالت یونی را پایدارتر از حالت مولکولی به دست می دهند. در ضمن حالت دودندانه ی یون فرمات روی سطح دارای نقص اکسیژن پایدارتر از حالت دودندانه ی آن روی سطح کامل و هردو پایدارتر از حالت تک دندانه ی آن روی سطح کامل می باشند. به منظور تایید این نتایج حاصل از بررسی های انرژی جذب، از نظریه های اتم در مولکول (AIM) و تشدید مغناطیس هسته (NMR) استفاده شد. با استفاده از نظریه کوانتومی اتم در مولکول ماهیت پیوندهای اکسیژن- تیتانیوم مشخص شد و نشان داده شد که آنها ماهیت الکترواستاتیک دارند. نتایج حاصل از این دو نظریه، نتایج قبلی در مورد قدرت جذب را تایید نمودند.

کلیدواژه ها:

فرمیک اسید ، یون فرمات ، آناتاز ، انرژی جذب ، تشدید مغناطیس هسته ، اتم در مولکول