بررسي برهم كنش گاز خردل بر روي نانولوله هاي آلومينيوم ـ نيتريد زيگزاگ (4،0)، (5،0) و (6،0)

Study of Interaction of Mustard Gas on (4,0), (5,0) and (6,0) Zig-Zag Aluminum-Nitride Nanotubes

برای یافتن حسگرهای حساس مناسب برای مولكول خردل (MU) كه یكی از عوامل تاول­زا می ­باشد، در این پژوهش رفتار جذب مولكول خردل بر روی سطح خارجی نانولوله­ های آلومینیوم ـ نیترید زیگزاگ (4،0)، (5،0) و (6،0) با استفاده از روش نظریه­ ی تابعی دانسیته(DFT) مورد مطالعه قرار گرفت. بهینه­ سازی ساختاری در سطح نظری**311-6/LYP3B اجرا شد. فاصله ­های تعادلی، انرژی جذب، گشتاور دوقطبی، انرژی بالاترین اوربیتال مولكولی اشغال شده (HOMO) و پایین ­ترین اوربیتال مولكولی اشباع نشده (LUMO) برای فرایند جذب مولكول خردل بر روی نانولوله ­های آلومینیوم ـ نیترید زیگزاگ محاسبه شد. نتیجه­ ها نشان داد كه انرژی­ های جذب به قطر نانولوله وجهت­ گیری گاز خردل بر روی سطخ خارجی نانولوله­ ها بستگی دارد. انرژی­ های جذب و فاصله­ ی تعادلی نشان می دهند كه پیكربندی S40 (اتم گوگرد) از مولكول خردل بالای اتم آلومینیوم نانولوله­ی آلومینیوم ـ نیترید (4،0) واقع شده است مناسب­ تر است.  مقدارهای كاملاً كوچك انتقال الكترون (ΔN) و تأثیر اندك جذب مولكول خردل در نزدیكی تراز فرمی در نمودار دانسیته­ ی حالت نانولوله­ ی آلومینیوم ـ نیترید (4،0) نشان ­دهنده مقدار انتقال الكترون ناچیز بین مولكول خردل و نانولوله ­های آلومینیوم ـ نیترید می­ باشد

In order to find a suitable sensitivity sensor for Mustard molecule as blistering agent, we studied the adsorption behavior of MU molecule on the exterior surface of (4,0), (5,0) and (6,0) zigzag Aluminum-Nitride Nanotubes (AlNNTs) by used of Density Functional Theory (DFT) calculations. Geometry optimizations were carried out at B3LYP/6-311G** level of theory.The equilibrium distances, adsorption energy, Dipole moment and energies of the Highest-Occupied Molecular Orbital (HOMO) as well as the Lowest-Unoccupied Molecular Orbital (LUMO) were calculated for the adsorption process of MU molecule on the aluminum-nitride nanotubes. Results show that the adsorption energy and the electronic properties of the AlNNTs depend on the AlNNTs diameter and orientation of the MU molecule outside the tube. The adsorption energies and equilibrium distances show that the 40S configuration (Sulfur atom of MU molecule is situated above a aluminum atom of (4,0) AlNNT) is most favorable. The quite small values of electron transfer (ΔN) and the slight effect of MU molecule adsorption near the Fermi level in DOS of (4,0) AlNNT shows an inconsiderable amount of electron transfer between the MU molecule and AlNNTs in the adsorption process.