بررسی نظری ذخیره ی هیدروژن در نانوساختار کورانولن و مشتقات هیدروکسیلی آن و بررسی اثر استخلاف های مختلف در جذب هیدروژن

هیدروژن به دلیل آن که تجدید پذیر و دوستدار محیط زیست می باشد به عنوان یک سوخت پاک توجه ی زیادی به خود جلب کرده است و ذخیره سازی آن اهمیت ویژه ای دارد. نانو ساختارهای کربنی یکی از نویدبخش ترین مواد برای ذخیره ی هیدروژن هستند و کورانولن یکی از ساده ترین نانو ساختارهای کربنی برای ذخیره سازی هیدروژن است. در این تحقیق، ما جذب سطحی مولکول هیدروژن را روی مواد کورانولنی بررسی کردیم. جانشینی اتم های h در کورانولن با گروه های oh، ch3، nh2 و no2 و جذب سطحی هیدروژن در سطح تئوری mp2/6-31g(d) انجام شد. نتایج نشان داد برهمکنش h2 با سطح مقعر نسبت به سطح محدب، مطلوب تر است. همچنین با استفاده از تصحیح خطای انطباق مجموعه پایه انرژی برهمکنش تصحیح شده را به دست آوردیم. نتایج نشان می دهد انرژی برهمکنش به مکان و سطح جذب بستگی دارد. علاوه بر این، دانسیته الکترونی، انتقال بار و ممانعت فضایی گروه های استخلافی روی انرژی برهمکنش موثر است. افزایش دانسیته الکترونی به دلیل استخلاف الکترون دهنده، جذب h2 را تسهیل می کند و باعث می شود انرژی برهمکنش نسبت به زمانی که اتم های h با گروه های الکترون کشنده جانشین می شوند، بیشتر شود. جانشینی اتم های h با هر یک از این گروه ها منجر به کاهش شکاف انرژی هومو- لومو، کاهش پایداری سینتیکی و بنابراین افزایش واکنش پذیری می شود، پس مشتقات کورانولن نسبت به کورانولن خالص، واکنش پذیرتر هستند. همچنین نتایج نشان می دهد ساختارهایی با یک استخلاف ch3 و نیز برخی مشتقات هیدروکسیلی کورانولن بهترین ساختارها برای جذب سطحی هیدروژن می-باشند. همچنین محاسبات nmr با هدف دست یابی به مقادیر پوشیدگی مغناطیسی و جابجایی شیمیایی به منظور محاسبه شاخص آروماتیسه انجام شد