بررسي نظري ويژگي هاي ساختاري و الكتروني دودكاهدران سيليسيمي، به عنوان حسگرنوري -شيميايي با روش نظريه‌ي تابعي چگالي

Theoretical study of structural and electronic properties of sila-dodecahedrane as an optical-chemical sensor by density functional theory method

در اين پژوهش، نخست ساختارهاي فولرن و فولراني براي عنصر سيليسيم مورد بررسي قرار گرفته ­است. سپس، از نظر ويژگي­ هاي شيميايي با ساختارهاي متناظر كربني مقايسه شده ­اند. يافته ­هاي ما نشان مي ­دهد كه سيليسيم فقط با كاهش تقارن در ساختار فولرني قرار مي­ گيرد و حتي در اندازه­ هاي اوليه­ ي هندسه­ ي فولرني، نمي ­تواند ساختار پايداري تشكيل دهد. با اين وجود فولران ­هاي سيليسيمي، مانند فولران­ هاي كربني متقارن و پايدار هستند و همچنين، سختي شيميايي و الكترون­ خواهي بالايي دارند كه اين دو ويژگي آن­ها را براي استفاده در حسگرهاي شيميايي مناسب مي­ سازد. ويژگي­ هاي الكتروني ساختارهاي مورد بررسي با نظريه ­ي تابعي چگالي تحت تابعي و توابع پايه­ ي B3LYP/6-31+G(d,p) انجام گرفته­ است و براي بدست آوردن طيف مرئي-فرابنفش از محاسبات وابسته به زمان نظريه­ ي تابعي چگالي استفاده شده ­است.

In this research, first sila-fullerene and sila-fullerane structures have been investigated, then in terms of chemical properties, they have been compared with the corresponding carbon structures. Our findings show that silicon enters the fullerene structure only by decreasing symmetry, even at smaller sizes of fullerene geometry, it cannot form a stable structure. However, sila-fullerenas are as symmetrical and stable as carbon fulleranes; and also, have high chemical hardness and electron affinity, these two features make them suitable for use in chemical sensors. The electronic properties of the studied structures have been performed with density functional theory (DFT) under functional and basis set of B3LYP/6-31+G(d,p), and Time-dependent DFT calculations have been used to obtain the UV-VIS spectrum.