بررسی جذب سطحی یون فرمات روی صفحه 101 آناتاز
نویسندگان
1 پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران.
2 پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران.
doi
10.30501/jamt.2019.88852چکیده
ساختارهای احتمالی حاصل از جذب یون فرمات روی صفحه ی 101 چند شکلی آناتاز دی اکسید تیتانیوم با محاسبات مکانیک کوانتومی مورد بررسی قرار گرفتند تا نحوه ی عملکرد این کاتالیزگر نوری پیشرفته در این فرآیند جذب مورد تجزیه و تحلیل واقع شود. در ابتدا ساختارهای سطح جاذب تنها، گونه ی جذب شونده ی تنها و سطح جاذب شامل گونه ی جذب شونده، تحت محاسبات بهینه سازی ساختار قرار گرفتند تا ساختارهای بهینه به دست آیند. این بهینه سازی ساختارها با روش های محاسباتی غیرتناوبی و تناوبی انجام شدند. نتایج حاصل از هر دو روش، نحوه جذب در حالت یونی را پایدارتر از حالت مولکولی به دست می دهند. در ضمن حالت دو دندانه ی یون فرمات روی سطح دارای نقص اکسیژن پایدارتر از حالت دو دندانه ی آن روی سطح کامل و هردو پایدارتر از حالت تکدندانه ی آن روی سطح کامل می باشند. به منظور تایید این نتایج حاصل از بررسی های انرژی جذب، از نظریه های اتم در مولکول (AIM) و تشدید مغناطیس هسته (NMR) استفاده شد. با استفاده از نظریه کوانتومی اتم در مولکول ماهیت پیوندهای اکسیژن- تیتانیوم مشخص شد و نشان داده شد که آنها ماهیت الکترواستاتیک دارند. نتایج حاصل از این دو نظریه، نتایج قبلی در مورد قدرت جذب را تایید نمودند.