مطالعه نظری جذب سطحی کربن مونوکسید بر روی نانو ساختارهای کبالت
چکیده
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.