خالد عزیزی

در کار تحقیقاتی حاضر، بهینه سازی فرآیند جذب گونه های مهم صنعتی، اتمسفری و بیولوژیکی (متان، هیدروژن، هیدروژن سولفید و هیدروژن سیانید) با اصلاح نانوجاذب های بورنیترید و نیز گرافدین با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی ( DFT) در نظر گرفته شد. نتایج به طور خلاصه نشان داد که با استفاده از نانو صفحه بور نیترید (BNNS) به عنوان بستر، از میان عناصر اصلاح کننده ی آلومینیوم، کربن، سیلیسیم و فسفر به طور چشمگیر تری آلومینیوم و کربن در همه ی حالات شرایط بهتری را برای جذب و شناسایی گونه ها به وجود می آورند. این شرایط را به طور کل می توان با انرژی جذب و برهمکنش مناسب تر با جذب شونده و نیز شرایط ساختاری بهترجاذب برای فرآیند جذب تفسیر کرد. مورد اول در حالت اصلاح نانوجاذب به وسیله ی آلومینیوم و دومی با اصلاح به وسیله ی کربن مشهودتر است. لازم به ذکر است که در نتایج به دست آمده مشخص شد که در حالات دوپه کردن جاذب با کربن، سطح جاذب با تغییری بسیار اندک از لحاظ ساختاری توانایی جذب مولکول ها (به عنوان مثالH2) را از دو سمت داراست که این به نوبه ی خود باعث افزایش راندمان فرآیندجذب خواهد شد. همچنین به عنوان تکنیکی نوین، مشخص شد که کنترل فرآیند جذب/واجذب گونه های مذکور بر بستر دوپه شده با عناصر آلومینیوم و کربن از طریق القای بار الکتریکی به جاذب، تکنیکی ارزشمند برای تسهیل فرآیندهای جذب این گونه هاست. در این زمینه، کنترل فرآیند جذب/واجذب چشمگیری در بسترهای بورنیتریدی دوپه شده با عناصر مذکور دیده شد؛ بنابراین به طور جالبی جذب/واجذب این گونه ها بر بسترهای مذکور از طریق تغییر جریان الکتریکی قابل کنترل است. لازم به ذکر است همه ی نتایج بالا با انجام آنالیزهای الکترونی از قبیل شکاف انرژی HOMO-LUMO، مقادیر انتقال بار و نیز برهمکنش های بین مولکولی تایید شدند. در بخشی دیگر از این کار از بستر گرافدین و نیز کلاسترهای فلزی پالادیم به عنوان عامل اصلاح استفاده شد. مشخص شد که هیدروژن با انرژی جذبی مناسب برای مقاصد کاربردی بروی این بستر جذب می شود. همچنین نتایج نشان دادکه دو مولکول به ازای هر اتم پالادیم به طور موثر جذب شده که این نتیجه در توافق با مورد مشابه با گرافن اصلاح شده با کلاسترهای پالادیم است. با این وجود با توجه به اینکه شرایط نقص دار بودن گرافن در شرایط با دمای بالاتر محدود است، می توان بستر گرافدین-