مطالعه ی نظری نانو ساختارهای اکسید تنگستن (wo3)n(n=1-6) به عنوان حسگر گازی
چکیده
در این مطالعه، جذب آلاینده های nox (x=1,2) بر روی نانوخوشه های اکسید تنگستن(wo3)n(n=1-6) و نانوبلورهای w8o12h16 و w8o36h24 با روش نظریه تابعی چگالی بررسی شده است. همه محاسبات با گوسین 9 و با دو تابع هیبریدیb3lyp وx3lyp و مجموعه پایه lanl2dz انجام شده است. همه ساختارها در سطح b3lyp/lanl2dz و x3lyp/lanl2dz به طور کامل بهینه شده و سپس مولکول های آلاینده با جهت گیری های مختلف نسبت به سطح بهینه شده اند. انرژی برهمکنش بین مولکول آلاینده nox و نانوساختارها حاکی از وابستگی اندک انرژی جذب به اندازه خوشه است. در جذب مولکولno از سر نیتروژن در سطح x3lyp/lanl2dz، نانوخوشه w2o6 با مقدار جذبev 69/0- به عنوان بهترین ساختار جذبی می باشد. در جذب مولکول no2 با جهت گیری های مختلف نیز نانوخوشه w2o6 با مقدار جذبev 2- به عنوان مطلوبترین ساختار جذبی در سطح x3lyp/lanl2dz معرفی شد. بعد از انجام محاسبات و آنالیز داده های بدست آمده، مشاهده شد که روش x3lyp نتایج بهتر و قوی تری را نسبت به روش b3lyp از نظر انرژی جذبی ارائه می دهد و مولکولno از سر نیتروژن و مولکول no2 با جهت گیری مدل 2 ( اکسیژن از مولکول no2 به تنگستن نزدیک می شود ) از نظر جذب مناسب تر می باشد. آنالیز بار،nbo ، انتقال بار از مولکول های آلاینده به سطح را تائید می کند که رابطه معکوسی در دو مورد مطالعه شده دارند. نتایج چگالی حالات، تغییرات سطح فرمی را به سمت انرژی های منفی تر نشان می دهد. به منظور آگاهی از اوربیتال ها، آنالیز homo-lumo نیز انجام شده است به طوری که کاهش شکاف نوار نانو ساختارها بعد از جذب مشاهده می شود و در توافق خوبی با نتایج مشابه است. در پایان نیز وابستگی انرژی جذب به پارامترهای انتقال بار و پتانسیل شیمیایی الکترونی بررسی شده است.
