مطالعه خواص ساختاري و الكتروني نانو كلاسترهاي نقره(Ag2-Ag10) و بررسي بر هم كنش آن ها با كربن مونو اكسيد به روش نظريه تابعي دانسيته

DFT study of electronic and structural properties of Agn (n=2-10) nano clusters and their interaction with carbon monoxide

خواص ساختاري و الكتروني كلاسترهاي نقره از 2 تا 10 اتم و برهمكنش آنها با كربن مونو اكسيد با استفاده از نظريه تابعي دانسيته بررسي شده است. فاصله تعادلي متوسط Ag-Ag و انرژي اتصال بر اتم، با بزرگتر شدن كلاستر افزايش مي يابند و نهايتا به مقادير تجربي آنها براي توده نزديك مي شوند. كلاستر Ag3 داراي كمترين اختلاف انرژي مربوط به اوربيتالهاي هومو و لومو (ΔEH-L) است كه نشان دهنده واكنش پذيري بيشتر اين كلاستر نسبت به ساير كلاسترها مي باشد. جذب از سمت اتم كربن روي يك اتم نقره از كلاستر پايدارترين حالتهاي جذب كربن مونواكسيد روي كلاسترها را ايجاد مي كند. بيشترين انرژي جذب كربن مونواكسيد، مربوط به Ag3 مي باشد كه به دليل واكنش پذيري زياد اين كلاستر است. محاسبات NBO نشان داد كه هنگام جذب كربن مونواكسيد روي كلاسترها، دانسيته بار از اوربيتالهاي sو p اكسيژن به اوربيتال p نقره منتقل مي شود. همچنين مرتبه هاي پيوند وايبرگ با استفاده از محاسبات NBO محاسبه گرديد.

The electronic and structural properties of Agn (n=2-10) nano clusters and their interaction with carbon monoxide have been investigated using DFT. The average equilibrium Ag-Ag distance and binding energy per atom of clusters increase with cluster size and close to the experimental values of bulk material. The smallest HOMO-LUMO energy gap (ΔEH-L) is related to the Ag3 cluster indicating more reactivity of this cluster compared to the other clusters. The most stable adsorption modes of CO are adsorption from carbon end to the one atom of the cluster. The maximum CO adsorption energy was observed for the Ag3 cluster because of the more reactivity of this cluster. The NBO calculations revealed that for CO adsorption, charge density has been transferred from s and p orbitals of the oxygen atom to the p orbital of sliver atom of the cluster. The Wiberg bond indexes were also calculated according to the NBO calculations