مطالعه برهمکنش و جذب گاز هیدروژن بر روی نانوتیوب بورن نیترید همراه با دوپینگ آرسنیک

در این پروژه ساختار نانو لوله های آرمچیر (4و4) و (5و5) و(6و6) نانو لوله های زیگزاگ (0و6) و (0و8) و (0و10) با دستور b3lyp/6-31g* بهینه شد. در بور نیترید های آرمچیر اتم آرسنیک جایگزین b و در بور نیترید زیگزاگ جایگزین b شده است. جذب گاز هیدروژن در چهار موقعیت مختلف، جذب از بیرون نانو لوله با زاویه های 0 و 90 درجه و جذب از داخل نانو لوله با زاویه های 0 و 90 درجه روی بور نیترید آرمچیر (4و4) و زیگزاگ (0و6) در حالت خالص و جایگزین شده با آرسنیک انجام شد. سپس پارامترهای nmr و nqr و homo و lumo و انرژی جذب و ویژگی های کوانتومی و مقادیر طول و زاویه ی پیوند برای همه ساختارهای خالص و جایگزین شده با آرسنیک محاسبه شد. نتایج به دست آمده از محاسبات عبارتند از:شعاع بزرگ اتم آرسنیک باعث افزایش طول پیوند و کاهش زاویه ی پیوند می شود اما جذب گاز تاثیری در این پارامتر ها ندارد.جذب در حالت خالص نسبت به حالت جایگزین شده با آرسنیک مساعدتر است.الکترون های والانس بیشتر آرسنیک باعث توزیع نامتقارن دانسیته ی ابر الکترونی می شوند و پارامتر های nmr را دستخوش تغییر می کنند. جایگزینی آرسنیک باعث کاهش پارامتر های nqr در بور نیترید آرمچیر و افزایش آن در بور نیترید زیگزاگ شده است که نشان می دهد موقعیت های فعال در نانو لوله های آرمچیر کاهش و در زیگزاگ افزایش یافته اند.در ساختارهای homo و lumo موقعیت های نوکلئوفیلی در حالات خالص و جایگزین شده با آرسنیک روی اتم نیتروژن و موقعیت های الکتروفیلی در حالت خالص روی اتم های بور و پیوندهای بور- نیتروژن و در حالت جایگزینی روی اتم آرسنیک و پیوندهای بور- نیتروژن اطراف آن متراکم هستند. انرژی گپ در بور نیترید زیگزاگ کمتر از بور نیترید های آرمچیر است که نشان می دهد رسانایی در این حالت بیشتر است