پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع دکتری > سال 1399
پدیدآورندگان:
فهیمه زرگری استاد [پدیدآور اصلی]، محمد ابراهیم قاضی[استاد راهنما]، مسعود جوان [استاد راهنما]، مرتضی ایزدی فرد[استاد مشاور]
چکیده: در این پژوهش به بررسی خواص ساختاری و الکترونی نانوصفحات گرافن (Gr) و ماده ی شبه-گرافنی نیترید بور شش گوشی (h-BN) پوشش داده شده با خوشه های 5 و 6 اتمی فلزات واسطه ی Pd، Pt، و Ir به منظور جذب و ذخیره سازی هیدروژن پرداخته شده است. برای این منظور از رهیافت نظریه تابعی چگالی (DFT) با تقریب GGA و کد محاسباتی OpenMX استفاده گردید. جذب خوشه های TMn (6 و 5 = n) بر روی پایدارترین مکان جذب در صفحات Gr، و h-BN که به ترتیب مکان پل (bridge) و مکان بالای اتم N (N-top) می باشد، مطالعه گردید. بررسی جذب خوشه های TMn روی Gr نشان داد که انتقال بار از اتم های TM به اتم های کربن لایه ی گرافن صورت می گیرد. همچنین محاسبات چگالی حالت های جزئی (PDOS) نشانگر این بود که قله های آشکار شده در نزدیکی نقطه ی دیراک به اوربیتال های d اتم های TM مربوط می باشد. نتایج مطالعه ی جذب خوشه های TMn روی h-BN نشان داد که به علت الکترونگاتیوی متفاوت، انتقال بار از اتم های TM خوشه ها و همچنین از اتم های B به اتم های N صفحه ی h-BN صورت می گیرد. بررسی ساختار نواری آشکار کرد که در نتیجه ی جذب خوشه های TMn روی صفحه ی h-BN، حالت های الکترونی جدیدی در بالای تراز فرمی ایجاد می شود و باعث کاهش شدید گاف نواری صفحه ی h-BN می-گردد. در نهایت به مطالعه ی امکان جذب و ذخیره سازی هیدروژن بر روی ساختارهای بهینه شده ی BN/TMn و Gr/TMn پرداخته شد. نتایج نشان داد که اوربیتال d فلز واسطه، به عنوان یک مرکز جذب برای نزدیک شدن مولکول های هیدروژن رفتار کرده و مولکول های H2 را قطبیده نموده و منجر به جذب مولکول های H2 می گردد. ظرفیت ذخیره سازی هیدروژن برای ساختارهای BN/TMn و Gr/TMn محاسبه گردید. نتایج نشان داد که با توجه به میزان انرژی های جذب و ظرفیت ذخیره-سازی هیدروژن، سیستم های BN/Pd6، و Gr/Pd6 مناسب ترین ساختارها در میان ساختارهای مطالعه شده جهت ذخیره سازی هیدروژن می باشند.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#گرافن #نیترید بور شش گوشی #نظریه تابعی چگالی #جذب #ذخیره سازی هیدروژن
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: