%34تخفیف

دانلود پروژه:مطالعه برهم‌کنش یون Cd+2 با حالت خالص و Al 3 جایگزین شده مدل‌های آرمیچر و زیگزاگ نانو لوله بور نیترید از دیدگاه محاسباتی

تعداد 132صفحه در فایل word

چکیده:

موضوع تحقیق:

مطالعه برهم‌کنش یون Cd+2 با حالت خالص و 3 Al جایگزین شده مدل‌های آرمیچر و زیگزاگ بور نیترید نانو لوله از دیدگاه محاسباتی

هدف:

در این پروژه مطالعه ساختاری و الکتریکی نانولوله بور نیترید در حالت خالص و جایگزین شده با آلومینیوم و فسفر و همچنین اثر جذب یون Cd+2 در سطح خارجی و داخلی نانولوله مورد نظر می‌باشد.

روش تحقیق و یافته‌ها:

برای همین منظور چهار مدل نانولوله بور نیترید آرمیچر (3و3)، (4و4) و زیگزاگ (0و6)، (0و8) خالص و جایگزین شده در نظر گرفته‌شده و تمام ساختارها با روش تئوری دانسیته الکترونی و روش *B3LYP/6-31G بهینه‌شده است. با استفاده از ساختارهای بهینه‌شده محاسبات پارامترهای NMR، HOMO-LUMO و سایر پارامترهای کوانتومی محاسبه و نتایج تجزیه‌ و تحلیل گردیده است.

در مرحله بعد به‌منظور بررسی برهمکنش یون Cd+2 با نانولوله بور نیترید حالت (3و3) و(0و6) در نظر گرفته‌شده و اثر برهم‌کنش در سطح داخلی و خارجی نانولوله مورد مطالعه و کلیه پارامترهای ساختاری و پارامترهای الکتریکی نانولوله محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است. و در نتیجه بررسی‌های انجام شده‌ نشان داد که ویژگی‌های ساختاری و الکترونیکی نانو لوله‌ها با اعمال تغییرات گفته شده افزایش می‌یابد.

کلمات کلیدی: برهم‌کنش- نانولوله بور نیترید- 3Al جایگزین شده – یون Cd+2– محاسبات الکتریکی

 

 

 

 

فهرست مطالب 

1- فصل اول: کلیات و سابقه تحقیق.. 1

1-1- فناوری نانو. 2

1-1-1- تاریخچه نانو ذرات.. 3

1-1-2- خواص نانو ذرات.. 4

1-1-3- دسته‌بندی نانو مواد. 6

1-2- نانولوله‌ها 6

1-2-1- تاریخچه‌ی نانولوله‌های کربنی.. 7

1-2-2- انواع نانولوله‌های کربنی.. 7

1-2-3- خواص و کاربردهای نانولوله‌های کربنی.. 9

1-2-4- چالش‌های فرآوری نانولوله‌ها 10

1-3- نانولوله‌های بور نیترید. 10

1-3-1- خواص نانولوله‌های بور نیترید. 11

1-3-2- کاربردهای بالقوه‌ی نانولوله‌های بور نیترید. 14

1-3-3- سنتز نانولوله‌های بور نیترید. 15

1-4- مروری بر روش‌های محاسباتی آغازین.. 20

1-4-1- روش نیمه تجربی.. 20

1-4-2- روش آغازین.. 22

1-4-3- تقریب هارتری ــ فوک… 23

1-4-4- محدودیت‌های روش هارتری- فوک… 23

1-4-5- تئوری تابعی چگالی.. 24

2- فصل دوم: روش‌های تجربی.. 25

2-1- مقدمه. 26

2-1-1- آشنایی با نرم‌افزارهای به کار گرفته‌شده. 26

2-1-2- نرم‌افزار گاوسین.. 26

2-1-3- نرم‌افزار گاوس ویو. 28

2-1-4- نرم‌افزار :Chemcraft 29

2-2- انرژی اوربیتال‌های مولکولی HOMO ـLUMO.. 31

2-3- توصیف‌گرهای مولکولی کوانتومی.. 31

3- فصل سوم: بحث و نتیجه‌گیری.. 35

3-1-قسمت اول: اثر جایگزینی آلومینیوم بر روی ساختار نانولوله‌های بور نیترید آرمیچر(4و4) و زیگزاگ(0و8) 36

3-1-1- مقدمه. 36

3-1-2- بررسی طول و زوایای پیوندی.. 37

3-1-3- بررسی ساختاری اوربیتال‌های HOMO1ـLUMO2نانولوله‌های بور نیترید (4و4) و (0و8): 42

3-1-4- توصیف‌گر مولکولی کوانتومی1نانولوله‌های بور نیترید آرمیچر (4و4) و زیگزاگ (0و8) 47

3-1-5- بررسی پارامترهای NMR هسته‌های بور و نیتروژن نانولوله‌های بورنیترید آرمیچر (4و4) و زیگزاگ (0و8) 51

3-2- قسمت دوم: بررسی اثر جایگزینی آلومینیوم ، فسفر و آلومینیوم فسفر بر روی ساختار نانولوله‌های بور نیترید آرمیچر(3،3) و زیگزاگ(0 ،6) 59

3-2-1- مقدمه. 59

3-2-2- بررسی طول و زوایای پیوندی: 59

3-2-3- ساختار اوربیتال‌های هومو ـ لومو نانولوله‌های بور نیترید (3و3) و (0و6) 69

3-2-4- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی نانولوله‌های بور نیترید (3و3) و (0و6) 75

3-2-5- بررسی پارامترهای  NMRهسته‌های بور و نیتروژن نانولوله‌های بور نیترید آرمیچر (3و3) و زیگزاگ (0و6) 80

3-3- قسمت سوم: بررسی جذب یون کادمیوم بر روی ساختار نانولوله‌های بور نیترید آرمیچر(3،3) و زیگزاگ(0 ،6) 91

3-3-1- مقدمه. 91

3-3-2- بررسی طول و زوایای پیوندی: 92

3-3-3- ساختارهای برهم‌کنش یون کادمیوم با اوربیتال‌های هومو ـ لومو نانولوله‌های بور نیترید  100

3-3-4- ساختار اوربیتال‌های HOMO-LUMO با حضور یون کادمیوم در مدل a,b نانولوله بور نیترید (3و3)و(0و6) در دو حالت خالص و جایگزین شده: 100

3-3-5- توصیف گرهای مولکولی کوانتومی نانولوله‌های بور نیترید (3و3) و (0و6) 106

3-3-6- بررسی پارامترهای NMRمدل‌های a,b در نانولوله‌های بور نیترید (3و3) و (0و6) 111

فهرست مراجع……………………………………………………………………………………………………………….120

 

جدول ‏3‑1 خواص ساختاری طول و زاویه پیوند نانولوله بور نیترید مدل خالص (4و4) و (0و8) مدل جایگزین شده با آلومینیوم. 41

جدول ‏3‑2 توصیف گرهای کوانتومی نانولوله آرمیچر(4و4) و زیگزاگ (0و8) 49

جدول ‏3‑3 پارامترهای NMR هسته‌های بور و نیتروژن در نانولوله آرمیچر(4و4) با جایگزینی اتم‌های آلومینیوم. 54

جدول ‏3‑4  پارامترهای NMR هسته‌های بور و نیتروژن در نانولوله آرمیچر(0و8) با جایگزینی اتم‌های آلومینیوم. 55

جدول ‏3‑5 خواص ساختاری طول و زاویه پیوند نانولوله بور نیترید مدل خالص (0و6) و مدل جایگزین شده                  با آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 67

جدول ‏3‑6 خواص ساختاری طول و زاویه پیوند نانولوله بور نیترید مدل خالص (3و3) و مدل جایگزین شده با آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 68

جدول ‏3‑7 توصیف گرهای کوانتومی نانولوله آرمیچر(3و3) 79

جدول ‏3‑8 تو صیف گرهای کوانتومی نانولوله زیگزاگ (0و6) 79

جدول ‏3‑9 پارامترهای NMR هسته نیتروژن در نانولوله آرمیچر (3و3) در حالت خالص و جایگزین شده با آلومینیوم،    فسفر و آلومینیوم فسفر. 82

جدول ‏3‑10 پارامترهای NMR هسته بور در نانولوله آرمیچر (3و3) در حالت خالص و جایگزین شده با آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 83

جدول ‏3‑11 پارامترهای NMR هسته نیتروژن در نانولوله آرمیچر (0و6) در حالت خالص و جایگزین شده با آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 87

جدول ‏3‑12 پارامترهای NMR هسته بور در نانولوله آرمیچر (0و6) در حالت خالص و جایگزین شده با آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 88

جدول ‏3‑13 خواص ساختاری طول و زاویه پیوند نانولوله بور نیترید مدل‌های a,b (0و6) و (3و3) حالت‌های خالص و جایگزین شده با آلومینیوم، 99

جدول ‏3‑14 توصیف گرهای کوانتومی نانولوله آرمیچر(3و3) 110

جدول ‏3‑15 توصیف گرهای کوانتومی نانولوله زیگزاگ (0و6) 110

جدول ‏3‑16 پارامترهای NMR هسته‌های نیتروژن و بور نانولوله بور نیترید (3و3) مدل‌های a و b خالص و جایگزین شده با آلومینیوم. 113

جدول ‏3‑17 پارامترهای NMR هسته بور نانولوله بور نیترید (0و6) مدل‌های a و b خالص و جایگزین شده با آلومینیوم                     ..                                                                                                                                                117

فهرست                                                                                                                         جدول‌ها

فهرست                                                                                                                         شکل‌ها

شکل ‏3‑1 ساختارهای حالت خالص و جایگزین شده آلومینیوم در نانولوله بور نیترید. 38

شکل ‏3‑2 مدل‌های توپر ساختارهای حالت خالص و جایگزین شده آلومینیوم در نانولوله بور نیترید. 39

شکل ‏3‑3 ساختارهای هومو و لومو نانولوله بور نیترید آرمیچر (4،4) (الف) خالص و (ب)جایگزین شده با آلومینیوم 45

شکل ‏3‑4 ساختارهای هومو و لومو نانولوله بور نیترید زیگزاگ (0،8) (الف) خالص و (ب)جایگزین شده با آلومینیوم 46

شکل ‏3‑5 ساختار نانولوله بور نیترید آرمیچر(3،3) ، (الف) در حالت خالص ، جایگزین شده با: (ب)آلومینیوم ، (ج) فسفر،                            (د) آلومینیوم فسفر….. 61

شکل ‏3‑6 ساختار نانولوله بور نیترید آرمیچر(0،6) ، ، (الف) در حالت خالص ، (ب)جایگزین شده با: آلومینیوم ، (ج)فسفر،                           (د) آلومینیوم فسفر  62

شکل ‏3‑7 مدل‌های توپر ساختار نانولوله بور نیترید آرمیچر(3،3) در حالت خالص (الف) ، جایگزین شده با:آلومینیوم(ب)، فسفر(ج) ،            آلومینیوم فسفر(د) 63

شکل ‏3‑8 مدل‌های توپر ساختار نانولوله بور نیترید زیگزاگ (0و6) حالت خالص (الف) و جایگزین شده با:آلومینیوم (ب)، فسفر(ج) ،آلومینیوم فسفر(د) 63

شکل ‏3‑9ساختارهای HOMO و LUMO  نانولوله بور نیترید آرمیچر ( 3 ،3  ) (الف) خالص ، جایگزین شده با (ب) آلومینیوم ،(ج) فسفر (د) آلومینیوم فسفر …..72

شکل ‏3‑10ساختارهای HOMO و LUMO  نانولوله بور نیترید زیگزاگ ( 0 ،6 ) (الف) خالص ، جایگزین شده با (ب) آلومینیوم ،(ج) فسفر (د) آلومینیوم فسفر 74

شکل ‏3‑11 ساختار نانولوله بور نیترید آرمیچر(3،3) یون کادمیوم خارج از نانولوله مدل a: (الف) در حالت خالص، (ب) جایگزین شده با آلومینیوم. یون کادمیوم داخل نانولوله مدلb : (ج) در حالت خالص، (د) جایگزین شده با آلومینیوم . 93

شکل ‏3‑12 ساختار نانولوله بور نیترید زیگزاگ (0و6) یون کادمیوم خارج از نانولوله مدل a: (الف) در حالت خالص، (ب) جایگزین شده با آلومینیوم. یون کادمیوم داخل نانولوله مدلb: (ج) در حالت خالص، (د) جایگزین شده با آلومینیوم. 94

شکل ‏3‑13 مدل‌های توپر ساختار نانولوله بور نیترید زیگزاگ(3و3) یون کادمیوم خارج از نانولوله مدل a: (الف) در حالت خالص، (ب) جایگزین شده با آلومینیوم. یون کادمیوم داخل نانولوله مدلb : (ج) در حالت خالص، (د) جایگزین شده با آلومینیوم 95

شکل ‏3‑14مدل‌های توپر ساختار نانولوله بور نیترید زیگزاگ(0و6) یون کادمیوم خارج از نانولوله مدل a: (الف) در حالت خالص، (ب) جایگزین شده با آلومینیوم. یون کادمیوم داخل نانولوله مدلb : (ج) در حالت خالص، (د) جایگزین شده با آلومینیوم 96

شکل ‏3‑15 ساختارهای HOMO و LUMO  نانولوله بور نیترید آرمیچر ( 3، 3 ) (الف) مدل a خالص،  (ب) مدل a جایگزین شده با آلومینیوم، (ج) مدل b خالص، (د)مدل b جایگزین شده با آلومینیوم 103

شکل ‏3‑16 ساختارهای HOMO و LUMO  نانولوله بور نیترید زیگزاگ (0و6) (الف) مدل a خالص، (ب) مدل a جایگزین شده با آلومینیوم، (ج) مدل b خالص، (د)مدل b جایگزین شده با آلومینیوم. 105

فهرست                                                                                                                              نمودارها

نمودار ‏3‑1 دانسیته الکتریکی سطوح (DOS) نانولوله بور نیترید (4و4): (الف)حالت خالص (ب)جایگزین شده با آلومینیوم  48

نمودار ‏3‑2 دانسیته الکتریکی سطوح (DOS) نانولوله بور نیترید (0و8): (الف)حالت خالص (ب)جایگزین شده با آلومینیوم  48

نمودار ‏3‑3 مقایسه نمودارهای تغییرات مقدار عددی CSI در (الف) اتم نیتروژن و (ب) اتم بور در مدل‌های خالص و جایگزین شده با اتم‌های آلومینیوم. 56

نمودار ‏3‑4 مقایسه نمودارهای تغییرات مقدار عددی CSI در (الف) اتم نیتروژن و (ب) اتم بور در مدل‌های خالص و جایگزین شده با اتم‌های آلومینیوم. 57

نمودار ‏3‑5 دانسیته الکتریکی سطوح (DOS) نانولوله بور نیترید (3و3): (الف)حالت خالص (ب)جایگزین شده با آلومینیوم (ج) جایگزین شده با فسفر (د) جایگزین شده با آلومینیوم فسفر. 76

نمودار ‏3‑6 دانسیته الکتریکی سطوح (DOS) نانولوله بور نیترید (0و6): (الف)حالت خالص (ب)جایگزین شده با آلومینیوم (ج) جایگزین شده با فسفر (د) جایگزین شده با آلومینیوم فسفر. 77

نمودار ‏3‑7 مقایسه نمودارهای تغییرات مقدار عددی CSI در نانولوله (3و3)  (الف) اتم نیتروژن و (ب) اتم بور در مدل‌های خالص و جایگزین شده با اتم‌های آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 84

نمودار ‏3‑8 مقایسه نمودارهای تغییرات مقدار عددی CSI در نانولوله (0و6) (الف) اتم نیتروژن و (ب) اتم بور در مدل‌های خالص و جایگزین شده با اتم‌های آلومینیوم، فسفر و آلومینیوم فسفر. 89

نمودار ‏3‑9 دانسیته الکتریکی سطوح (DOS) نانولوله بور نیترید (3و3) مدل a: (الف)حالت خالص (ب)جایگزین شده با آلومینیوم، مدل b : (ج) حالت خالص (د) جایگزین شده با آلومینیوم. 107

نمودار ‏3‑10 دانسیته الکتریکی سطوح (DOS) نانولوله بور نیترید (0و6) مدل a: (الف)حالت خالص (ب)جایگزین شده با آلومینیوم، مدل b: (ج) حالت خالص (د) جایگزین شده با آلومینیوم. 108

نمودار ‏3‑11 مقایسه نمودارهای تغییرات مقدار عددی CSI در نانولوله (3و3) در مدل‌های a,b (الف) اتم نیتروژن و (ب) اتم بور در مدل‌های خالص و جایگزین شده با اتم‌های آلومینیوم. 116

نمودار ‏3‑12 مقایسه نمودار تغییرات مقدار عددی CSI در نانولوله (0و6) در مدل‌های a,b (الف) اتم بور در مدل‌های خالص و جایگزین شده با اتم‌های آلومینیوم. 118

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo