بررسي ترموديناميكي برهمكنش تتريل با نانو ساختار فولرن (C24)

در اين مطالعه برهمكنش ماده انفجاري تتريل با فولرن 24 كربنه خالص و همچنين فولرن تلقيح شده با سيليسيم و ژرمانيوم به صورت محاسباتي مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، ابتدا ساختار فولرن هاي معمولي و تلقيح شده، تتريل و مشتقات به دست آمده از برهمكنش ميان ماده انفجاري و نانو ساختار در دو پيكربندي متفاوت، مورد بهينه سازي هندسي قرار گرفت. سپس محاسبات IR و Frontier molecular orbital بر روي ساختار هاي بهينه شده صورت گرفت. مقادير انرژي جذب شيميايي، تغييرات انرژي آزاد گيبس (ΔGint)، تغييرات آنتالپي (ΔHint) و ثابت تعادل ترموديناميكي(Kth) نشان دادند كه فرآيند جذب شيميايي تتريل بر روي سطح فولرن خالص و همچنين نانو ساختار هاي تلقيح شده با سيليسيم و ژرمانيوم خوبخودي، گرما زا و برگشت ناپذير بوده و از لحاظ تجربي امكان پذير مي‌باشد. مقادير ظرفيت گرمايي ويژه (Cv)، فواصل پيوند N-O و C-N، و چگالي مشتقات تتريل با نانو ساختار ها حكايت از آن داشتند كه حساسيت تتريل نسبت به حرارت پس از جذب شدن بر روي سطح فولرن به مراتب كاهش پيدا كرده و در عين حال سرعت و فشار انفجار و قدرت تخريبي آن افزايش چشم گيري داشته است. پارامترهاي اوربيتال هاي مولكولي مانند گپ انرژي، الكتروفيليسيته، سختي و پتانسيل شيميايي نيز مورد بررسي قرار گرفتند و نتايج نشان دادند كه هدايت الكتريكي تتريل بعد از برهمكنش با فولرن كاهش چشم گيري پيدا كرده و از فولرن مي‌توان به عنوان يك ماده الكتروفعال در ساخت حسگر هاي الكتروشيميايي براي اندازه گيري تتريل استفاده نمود.