مطالعه‌ی نظری تاثیر ناخالصی Si بر خواص الکترونی و ترمودینامیکی نانو فولرن C76 در حلال-های مختلف

نویسندگان

1 دانشگاه آیت الله بروجردی-بروجرد

2 دانشگاه آیت الله بروجردی

doi
چکیده

داپینگ یا آلوده کردن مولکول‌ها بالاخص نانو لوله‌ها و فولرن‌ها باعث بهبود بسیاری از خواص الکترونی و ترمودینامیکی آنها می-شود. در این تحقیق، نانو فولرن C76 که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است، در نظر گرفته شد و یک اتم Si جایگزین یک اتم کربن شد. با استفاده از نرم‌افزارهای اسپارتان و گوسین ساختار نانو فولرن C76 و کلاستر C75Si طراحی و بهینه شد. به کمک خروجی‌های گوسین توصیفگرهای کوانتومی دو مولکول مانند انرژی هومو و لومو، گاف انرژی، ممان دوقطبی، پتانسیل شیمیایی، سختی شیمیایی، الکتروفیلیسیتی، ماکزیمم انتقال بار و سایر پارمترها محاسبه گردید و برخی خواص آنها با هم مقایسه شد. در پژوهش حاضر، از مدل پیوسته قطبی (PCM) برای توصیف خواص ترمودینامیکی این دو مولکول در حلال‌های مختلف شامل تولوئن، اتانول، دی‌کلرومتان، دی‌اتیل سولفوکسید و سیکلوهگزان استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد ناخالصی باعث افزایش ممان دوقطبی، الکتروفیلیسیتی و ماکزیمم انتقال بار و کاهش گاف انرژی و سختی شیمیایی فولرن C76 می‌گردد که این به معنی افزایش واکنش‌پذیری و حلالیت فولرن توسط داپینگ است.