بررسي جذب دي اكسيد كربن بر روي لايه‌هاي گرافيني عامل‌دار شده به روش DFT

كارشناسي ارشد

از زماني كه گرافين توسط محققان كشف شد، تحقيقات بسياري را به خود معطوف كرده است. با وجود تنوع ساختارهاي موجود بر پايه گرافين، مانند α_گرافين ،β_گرافين و ...، _گرافين به دليل پايداري شيميايي نسبتا بالا و اندازه حفرههاي مناسب براي جداسازي گاز دي اكسيد كربن، در اين بررسي، مورد استفاده قرار گرفت. به طور خلاصه در پايان¬نامه پيش¬رو، اثر جذب مولكول هاي CO2 وN2 بر روي سطح _گرافين و همچنين اثر گروه عاملي كتون به منظور بهبود جذب مولكول هاي CO2وN2 به طور جداگانه روي سطح _گرافين با روش نظريه تابعي چگالي DFT و تقريب GGA و شرط مرزي تناوبي PBC مورد بررسي قرار گرفت. نتايج محاسبات براي حالت گرافين خالص( اكسايش نيافته) نشان ميدهد كه گازهاي CO2وN2 به صورت فيزيكي جذب مي¬شوند و به بياني ديگر صفحه گرافن خالص، انتخاب-پذيري خاصي نسبت به دو گاز مذكور نشان نمي¬دهد. بعد از اضافه كردن گروه عاملي كه اكسيژن به صورت كتوني به كربن اضافه مي¬شود، مشخص شد كه ميزان انرژي جذب دي اكسيد كربن به مقدار زيادي افزايش پيدا كرده و ماهيت جذب به سمت جذب شيميايي سوق پيدا مي¬كند. اين در حالي است كه جذب مولكول نيتروژن روي سطح گرافن اكسيد شده تغيير چنداني نسبت به حالت گرافن خالص، نشان نمي¬دهد. بنابراين مي¬توان نتيجه گرفت كه با اكسيد كردن گرافن، انتخاب¬پذيري نسبت به گاز دي اكسيد كربن در مقابل گاز نيتروژن به طور قابل توجهي افزايش پيدا مي¬كند. واژه‌هاي كليدي: _گرافين، گروه عاملي كتون، پيوند استيلن، CO2 ،N2 ،DFT ،GGA ،PBC

191555

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي فيزيك

دكتر سيد مجيد هاشميان زاده