مطالعه نظری جذب سطحی کربن مونوکسید بر روی نانو ساختارهای کبالت

در این مطالعه، بررسی نظری جذب کربن مونوکسید بر روی صفحات مختلف از ساختار شبکه مکعبی مرکز وجوه پر(fcc) و هم چنین کلاسترهای نانو ساختاری فلز کبالت با استفاده از نظریه تابعی چگالی(dft) انجام شده است. محاسبات با استفاده از نرم افزار adf و با تابعی revpbe-d3(bj) زیر شاخه ای از gga-d و مجموعه پایه dz انجام گرفته است. ابتدا ساختار شبکه fcc کبالت از لحاظ انرژی بهینه گردید و سپس صفحات (100)، (110) و (111) از این شبکه انتخاب شد. در ادامه انرژی جذب کربن مونوکسید و فرکانس های ارتعاشی آن ها در موقعیت جذبی سر به سر و سه پوشش متفاوت 25 درصد، 50 درصد و کامل (100 درصد) برای هر صفحه، و هم چنین انرژی جذب کربن مونوکسید در موقعیت جذبی پل در پوشش کامل محاسبه گردید. انرژی جذب سطحی کربن مونوکسید با چگالی الکترونی سطوح متناسب است و چگالی الکترونی خود تابع دو پارامتر چگالی اتمی صفحات و نسبت zs/z می باشد. نتایج نشان داد که ترتیب افزایش انرژی جذب سطحی به صورت (111)>fcc(110)>fcc(100)fcc می باشد. با افزایش انرژی جذب سطحی، فاصله مولکول کربن مونوکسید نسبت به سطح کاهش و طول پیوند c-o در جذب افزایش می یابد و محاسبات فرکانس نشان دهنده ی کاهش فرکانس ارتعاشی کششی c-o نسبت به حالت گازی آن می باشد. برهم کنش بین کربن مونوکسید و سطح کبالت مطابق با مدل بلی هولدر می باشد. نتایج مربوط به کلاسترهای کبالت افزایش انرژی جذب سطحی با کاهش ابعاد کلاستر را نشان داد.