بررسی محاسباتی مکانیسم واکنش پیرولیز بخارات کربن مونوکسید بر نانولایه های گرافیتی

هدف اصلی این تحقیق بررسی رفتار جذبی مولکول کربن مونوکسید بر روی سطوح مختلف گرافیت با استفاده از روش های محاسباتی نیمه تجربی am1 ،pm3 و pm6 و محاسبات آغازین اختلال مولر پلست مرتبه ی دوم (mp2 ) می باشد. درگام اول این تحقیق، دقت و قابلیت روش های نیمه تجربی am1 ،pm3 و pm6 در مدلسازی ساختارهای گرافیت شامل مدل های باسال ، آرمچیر و زیگزاگ مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در این مرحله طول ها و زوایای پیوندی موجود در این ساختارها با داده های تجربی متناظر مقایسه گردید و نمودار های ماکزیمم و میانگین انحراف ترسیم شد، این نمودارها نشان دادند که روش pm6 نسبت به دو روش pm3 و am1 در مدلسازی ساختارهای گرافیت دقیق تر عمل می کند و از طرف دیگر دو روش am1 و pm3 نتایج نزدیک به هم را نشان دادند. در گام بعد، تجزیه وتحلیل نمودارهای انرژی برهمکنش کربن مونوکسید-گرافیت حاصل از نزدیک و دور کردن مولکول کربن مونوکسید به مدل های ساختاری گرافیت نشان می دهد که در مدل ساختاری باسال گرافیت برهمکنش های فیزیکی و در مدل های آرمچیر و زیگزاگ عمدتا برهمکنش های شیمیایی روی می دهد. علاوه بر این نمودارهای انرژی برهمکنش مولکول کربن مونوکسید با سطح باسال گرافیت و نیز میزان عمق چاه ها نشان داد که روش pm6 در مدلسازی برهمکنش کربن مونوکسید-گرافیت مطلوب تر عمل می کند. از سوی دیگر نمودارهای انرژی الکترونی حاصل از محاسبات آغازین اختلال mp2 نشان داد جهت گیری هایی که در آن مولکول کربن مونوکسید در راستای عمود به سطح باسال گرافیت نزدیک می شوند نسبت به جهت گیری که در آن مولکول کربن مونوکسید به صورت هم صفحه به سطح باسال نزدیک می شود برهمکنش فیزیکی قویتری را در پی خواهد داشت .