• عنوان

    بررسي جذب و مكانيسم واكنش گازهايNOx بر روي سطح نانو لايه هاي بور نيتريدي آلاييده شده، به روش محاسبه مكانيك كوانتومي

  • نويسنده اصلي

    سپيده ناصري

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • چكيده
    آلودگي هوا يكي از مسائل مهم در جهان است، كه منجر به بروز مشكلاتي براي انسان¬ها و جانداران مي-شود. يكي از سمي¬ترين آلاينده¬هاي هوا اكسيدهاي نيتروژن هستند. از ميان هفت اكسيد نيتروژن شناخته شده موجود در محيط، اكسيد نيتريك (NO) و دي اكسيد نيتروژن(NO2) از آلوده كننده¬هاي مهم هوا به¬شمار مي¬روند. در واقع NO2 هم آلاينده اوليه و هم ثانويه است و بالاترين غلظت را در هواي آزاد دارد. بسيار خطرناك¬ و براي سلامتي انسان و محيط زيست مضر مي¬باشد. به دليل اثرات مخرب گاز NO2، راه-حلي براي حذف اين گازها مورد توجه و بررسي متخصصان قرار گرفت. يكي از اين راه¬حل¬ها كاهش گاز NO2 به گاز كم خطر¬تري مثل NO است. اين فرآيند مي¬تواند با استفاده از كاتاليزورها انجام شود. از جمله كاتاليزورهايي كه مورد بررسي پژوهشگران قرار گرفت، نانو صفحات گرافن و بور نيتريد بود. گرافن و بور نيتريد به تنهايي واكنش پذيري زيادي ندارند اما با اعمال اثر نقص و داپ مي¬توانند كاتاليزور خوبي براي انجام اين فرآيندها باشند. كاربرد بالقوه نانو صفحات بور نيتريد داپه شده با عناصر مختلف به عنوان كاتاليزور براي مكانيسم جذب و كاهش آلاينده¬هاي NOX با استفاده از محاسبات DFT مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پژوهش جذب گازهاي NO2 و CO بر روي نانو صفحه¬ي بورنيتريد و بورنيتريد داپه شده با عناصر C، SiوGe مورد مطالعه قرار گرفت. بستر بور نيتريد داپه شده ويژگي¬هاي انتقال بار و واكنش پذيري را افزايش مي¬دهد و باعث افزايش راندمان كاتاليزوري براي واكنش كاهش مي¬شود. نتايج نشان مي¬دهد كه مولكول¬هاي NO2 و CO به¬طور قابل توجهي روي بستر ذكر شده جذب شيميايي مي-شوند. همينطور بررسي واكنش كاهش گاز NO2 بر روي بستر بور نيتريد داپه شده با اتم Si به روش محاسبات نظريه¬ي تابعيت چگالي (DFT) انجام گرفت. مكانيسم كاهش گاز NO2 در حضور گاز CO بر روي نانو صفحه¬ي بور نيتريد داپه شده با Si طي دو مرحله انجام مي¬شود. كه منجر به توليد گاز كم خطرتر NO وCO2 مي¬گردد. مقادير انرژي فعال¬سازي به¬دست آمده از دو مكانيسم¬ نشان مي¬دهد محصول به¬دست آمده از نظر ترموديناميكي مساعد بوده و واكنش¬ها در دماي محيط صورت مي¬گيرند. محاسبات DFT با استفاده از مدل DMol3 از نرم افزار Material Studio انجام شده است. واژه‌هاي كليدي: نانو صفحه¬ي بور نيتريد، جذب گازNOX ، مكانيسم كاهش، محاسبات DFT
  • شماره ركورد
    193122
  • دانشگاه
    دانشگاه علم و صنعت ايران
  • رشته تحصيلي
    شيمي فيزيك
  • استاد راهنما
    دكتر سيد مرتضي موسوي خوشدل