بررسي تئوري امكان عامل‌داركردن نانوقفس شبه فولرني B12N12 با استيلن

Theoretical study of the functionalization possibility of fullerene-like nanocage B12N12 with acetylene

خواص فيزيكي و شيميايي نانوساختارهايي از قبيل نانولوله‌ها، فولرن‌ها و نانوصفحات را مي‌توان از طريق واكنش‌هاي مختلفِ عامل‌دار كردن بهبود بخشيد. بنابراين در اين تحقيق، امكان عامل‌دار كردن نانوقفس‌هاي B12N12، B11N12Al و B12N11P با استفاده از گاز استيلن از طريق واكنش‌هاي حلقه‌افزايي به صورت تئوري مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين اثر دوپ‌كردن روي واكنش بررسي شده است. براي بررسي واكنش، پارامترهاي ترموديناميكي و سينتيكي تعيين گرديد و نتايج نشان داد كه واكنش بين استيلن و ناقفس با سرعت پاييني انجام مي‌شود و واكنش اندوترميك است. اندازه‌گيري انتقال كلي چگالي الكترون GEDT نشان داد كه در اين واكنش‌ها، انتقال الكترون از ابر پاي استيلن به نانوقفس صورت مي‌گيرد كه توسط محاسبات نقشه پتانسيل الكتروستاتيكي مولكول تائيد شد. همچنين اندازه‌گيري شاخص الكترون‌دوستي نشان داد كه نانوقفس تمايل بيشتري به الكترون دارد. محاسبه پارامتر همزماني نيز نشان داد كه واكنش‌ها همزمان نيستند و تشكيل پيوند B-C بين استيلن و نانوقفس سريع‌تر از ساير پيوندها صورت مي‌گيرد

The functionalization of nano-structures using special reactions is a suitable protocol for improvement of the chemical and physical properties of nano-structures. Therefore, in current research, the functionalization possibility of B12N12, B11N12Al and B12N11P with acetylene gas via cycloaddition reactions has been investigated theoretically. Also, the effect of doping has been also studied. In order to elucidation of the reactions, the thermodynamic and kinetic parameters were calculated and the results indicated that the rates of the reactions are low and the reactions are endothermic. The calculation of the global electron density transfer (GEDT) revealed the an electron transfer takes place from -electrons of acetylene to the nanocage which was confirmed by molecular electrostatic potential map calculations. The results of electrophilic index showed that nanocage tend to electron. The calculation of synchronicity revealed that the reactions are not synchronous and the formation of B-C bond between acetylene and nanocage occurs faster than the other bonds.