مطالعه نظری سینتیک و مکانیسم جذب no بر روی سطح نانو بلور تنگستن اکسید

در این مطالعه، جذب آلاینده no بر روی نانوبلورهای w8o12h16 و w8o36 با روش نظریه تابعی چگالی بررسی شده است. همه محاسبات با گوسین 9 و با استفاده از روش اونیوم دو لایه ای، برای نانوبلور w8o36 در سطح (oniom (b3lyp/lanl2dz:uff ، و برای نانوبلور w8o12h16 در سطح b3lyp/lanl2dz انجام شده است. ابتدا همه ساختارها به طور کامل بهینه شده و سپس مولکول آلاینده با جهت گیری های مختلف نسبت به سطح بهینه شد. جذب مولکول no از سر نیتروژن با مقدار انرژی ev 823 /0- نسبت به سر اکسیژن آن ارجح تر است. مولکول no با هندسه مایل از سر نیتروژن نسبت به سطح قرار می گیرد. مکانیسم های مختلف تفکیک no به مولکول های نیتروژن و اکسیژن روی سطح نانوبلور w8o36، بررسی شده است. مکانیسم مدل های چهارم یعنی مکانیسم غیر اکسایشی دومولکولی که شامل سه مرحله بوده و انرژی فعالسازی مرحله تعیین کننده سرعت آن ev 54/7 و مدل پنجم که شامل چهار مرحله بوده و انرژی فعالسازی مرحله تعیین کننده سرعت آن ev 3/7 بدست آمده است، نسبت به بقیه مدل ها قابل قبول می باشند. تحلیل بارnbo ، انتقال بار از مولکول آلاینده به سطح را تأیید می کند. نتایج چگالی حالات، تغییرات سطح فرمی را به سمت انرژی های بالاتر نشان می دهد که برهمکنش موثر بین نانوبلور و مولکول آلاینده را تأیید می کند. به منظور آگاهی از اوربیتال ها، تحلیل homo-lumo نیز انجام شده است و نشان می دهد شکاف نوار نانو بلور بعد از جذب کاهش یافته است. همچنین شاخصه های واکنش پذیری کوانتومی شامل سختی، پتانسیل شیمیایی الکترونی، خاصیت الکتروفیلی و انتقال بار محاسبه شده است. این پارامترها نشان می دهند که بعد از جذب سختی کاهش یافته و کاهش شکاف نوار را تأیید می کند. پتانسیل شیمیایی به سمت مقادیر مثبت تر پیشرفت می کند و خاصیت الکتروفیلی نانوبلور بعد از جذب کاهش می یابد که نشان می دهد انتقال بار به سطح نانوبلور انجام شده است.