بررسي نظري پتانسيل نانوچندسازه زيست‌سازگار فولرن-اكسيد نيكل در فرايند اكسايش گاز CO و كاهش سميت ناشي از آن

از آنجاكه سميت برخي از آلاينده هاي زيست محيطي مانند CO طي فرايندهاي اكسايش كاهش مي يابد، آشكارسازهاي دقيق با قدرت بالا كه توانايي اكسيد كردن گاز نامبرده را داشته باشند، در شناسايي و حذف اين آلاينده ي سمي بسيار كارآمد خواهند بود. اكسيدهاي فلزي براي اكسايش CO نيازمند دماهاي عملياتي بسيار بالا بوده كه عملاً استفاده از آن ها را ناممكن و ناايمن مي كند. بر اساس بررسي هاي انجام شده، پيش بيني مي شود كه هيبريد اكسيدهاي فلزي و فولرن C60 پتانسيل لازم براي كاتاليست كردن فرايند اكسايش گاز CO و در نتيجه حذف و كاهش سميت آن را خواهند داشت. تركيبات مبتني بر مواد كربني علاوه بر اينكه نسبت به ساير كاتاليست هاي اكسايش گازي مقرون به صرفه بوده، نياز به دماي عملياتي پاييني داشته و زيست سازگار نيز مي باشند. در اين مطالعه، جذب اكسيدهاي فلزي Cu2O، ZnO و NiO بر فولرن C60، و سپس، خواص آشكارسازي آلاينده ي گازي CO توسط اين نانوچندسازه ها به صورت نظري مطالعه شده است. تمامي محاسبات DFT در اين مطالعه با استفاده ازنرم افزار G09، در سطح B97D/6-311G(d,p) انجام شده است. تئوري NBO براي بررسي انتقالات بار و نرم افزار AIM2000  براي بررسي ماهيت شيميايي پيوندها استفاده شده اند. نتايج بدست آمده از محاسبات نشان مي‌دهند كه كمپلكس‌هاي MOx/C60 و به ويژه NiO/C60 جاذب بسيار قوي‌تري براي CO نسبت به C60 بوده و همچنين، انتظار مي رود كه اين كمپلكس ها از حساسيت نوري و الكتريكي بيشتري در گزينش پذيري گاز CO برخوردار باشند. افزون بر اين، داده هاي حاصل از اين پژوهش نشان مي دهند كه نانوچندسازه NiO/C60 پتانسيل لازم براي فرايند اكسايش CO به CO2 را فراهم مي كند.