بررسی تأثیر آلاینده های si و sio2در خواص ساختاری، الکترونی و جذب هیدروژن در نانولوله های کربنی

پایان نامه
چکیده

در این پژوهش انرژی جذبی هیدروژن در نانولوله ی رسانای (6،6) و نانولوله نیمرسانای (10،0) به صورت خالص و در حضور آلاینده های si و sio2 به وسیله بسته محاسباتی سایستا مورد مطالعه قرار گرفت. بیشترین میزان انرژی قیدی هیدروژن در نانولوله فلزی و نیمرسانا به ترتیب 0/51ev/h2 - و 0/38ev/h2 - محاسبه شد، که نسبتاً مقدار پایینی است زیرا باید در محدوده (ev/h2 (1 - 3 باشد تا در جذب هیدروژن کارآمد شود. در نانولوله ها منحنی چگالی حالت های کربن و هیدروژن هم هیچ هم پوشانی قابل ملاحظه ای را ندارند. اما با قرار دادن سیلیکون در مرکز نانولوله، هیدروژن های پیوند داده باعث افزایش انرژی قیدی به مقدار 1/40ev/h2 - و ev/h2 1/13- در نانولوله فلزی و نیمرسانا شد، که نانولوله فلزی به دلیل تغییر شعاع اندک و کاهش بیشتر مغناطش نسبت به نانولوله نیمرسانا انرژی قیدی بالاتری داشتند. منحنی چگالی حالت های جزئی بیان می کند، هم پوشانی قابل توجه اوربیتال های 3p سیلیکون و 1s هیدروژن را می باشد. با قرار دادن sio2 با توجه به اختلاف الکترو نگاتیوی بالای اکسیژن نسبت به هیدروژن به منظور جذب آن، میزان جذب در نانولوله فلزی به بالاترین مقدار ( 1/73ev/h2 - ) رسید، که بسیار مطلوب می باشد. منحنی چگالی حالت های جزئی نیز نشان می دهد که هم پوشانی بسیار بالایی در اوربیتال های 2p اکسیژن و 3p سیلیکون با 1s هیدروژن وجود دارد. این در حالی است که انرژی قیدی هیدروژن در نانولوله نیمرسانا با وجود جذب اتم های هیدروژن توسط اتم های اکسیژن، به مقدار کمتری ( 0/67ev/h2 - ) محاسبه شد. زیرا در مولکول sio2 به این دلیل که زاویه پیوندی اتم های اکسیژن با سیلیکون بعد از جذب هیدروژن به میزان 67 درجه می رسد که در واقع باید این مولکول خطی می بود تا در حالت تعادل قرار گیرد. هم چنین تغییر قطر نانولوله نیمرسانا در حدود 0/24? محاسبه گردید، در حالی که در نانولوله فلزی به میزان نامحسوسی ( 0/05?) می باشد.

منابع مشابه

بررسی اثر نانولوله های کربنی بر خواص پوشش های آلی

در سال های اخیر مطالعه برروی پوشش های حاوی ذرات نانو به شدت گسترش یافته است.استفاده از ذرات نانو در پوشش های آلی موجب بهبود خواص الکتریکی و مکانیکی آن می شود .یکی از بهترین گزینه ها برای بهبود خواص پوشش های آلی استفاده ازنانولوله های کربنی با خواص منحصربه فرد است. رسانایی گرمایی و الکتریکی ،مقاومت خوب و نسبت طول به قطربسیار بالای این ماده باعث بهبود خواص پوشش های آلی می شود. از زمان کشف نانو لو...

متن کامل

خواص ترابرد الکترونی نانولوله کربنی فلز - نیمرسانا - فلز

 In this work, we study electronic transport properties of a quasi-one dimensional pure semi-conducting Zigzag Carbon Nanotube (CNT) attached to semi-infinite clean metallic Zigzag CNT leads, taking into account the influence of topological defect in junctions. This structure may behave like a field effect transistor. The calculations are based on the tight-binding model and Green’s function me...

متن کامل

اثر ناخالصی اتمی بر خواص الکترونی ابرشبکه‌هایی از نانولوله کربنی

  In this paper, electronic properties of single-wall armchair and zigzag carbon nanotubes (CNTs) superlattices, n(12,0)/m(6,6) and n(12,0)/m(11,0) are investigated. For this reason, the topological defects of pentagon–heptagon pairs at interfaces of carbon hexagonal network appear. These defects break the symmetry of the system, and then change the electrical properties. The calculations inclu...

متن کامل

بررسی تأثیر آلایش co و ge در خواص ساختاری، الکترونی، مغناطیسی و جذب هیدروژن در نانولوله های کربنی زیگزاگ و دسته صندلی باریک

با استفاده از محاسبات نظریه تابعی چگالی اثر کایرالیتی و قطر بر خواص الکترونی، ساختاری و مغناطیسی نانولوله¬های کربنی تک دیواره خالص(swcnts) و آلاییده با اتم کبالت و ژرمانیوم مورد بررسی قرار گرفت. در حضور ناخالصی، خواص الکترونی نانولوله¬های فلزی پس از آلایش تغییر چندانی نمی¬کنند در حالی که گاف انرژی در نانولوله نیمه هادی حذف و نانولوله خواص فلزی نشان می¬دهد. نانولوله های آلاییده دارای مغناطش می¬ب...

15 صفحه اول

بهبود حسگری گاز هیدروژن لایه های اکسید تنگستن با استفاده از نانولوله های کربنی چند دیواره

The WO3/MWNTs hybrid gas sensitive films were prepared by spin-coating on alumina substrate. The structure, morphology and chemical composition of the functionalized MWNTs and WO3/MWNTs hybrid films were studied by SEM, TEM, XRD, Raman, DLS and XPS methods. The MWCNT were initially functionalized (f-MWNTs). Dispersion and surface reactivity of MWNTs was improved because of oxygenate groups on M...

متن کامل

مطالعه ویژگی های ساختاری، سطحی و مغناطیسی نانوکامپوزیت نانولوله های کربنی/ آهن اکسید

در این پژوهش نانولوله­ های کربنی آراییده شده با نانوذره­ های آهن اکسید به روش هم رسوبی هم ­زمان و با نسبت ­های نمک اولیه 2 به 1 و 4 به 1  سنتز شد. به منظور بررسی ویژگی­ های ساختاری، سطحی و مغناطیسی با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی عبوری، پسماند مغناطیسی، تبدیل فوریه فروسرخ، رامان، پراش پرتو x، جذب ـ واجذب نیتروژن و محاسبه مقدارهای نقطه بار صفر مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه­ های به ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده علوم

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023