دانلود پایان نامه

علاوه آنها دریافتند که ساختارهای شامل هشت وجهی و یا ده وجهی در اندازه‌های کوچک یا بزرگ می‌تواند پر انرژی تراز ساختارهایی باشد که فقط از مربع یا شش وجهی شکل گرفته‌اند.[۴۵]
سو۵۷ و همکاران (۲۰۰۵) در دانشگاه آزاد لاهیجان و تهران ساختار نانو لوله‌های بورون نیترید حاصل از عناصر گروه سوم مثلاً بور، آلومینیوم و گالیم را بررسی کردند.
آنها ساختارهای مختلفی از نانو لوله‌های کربن، بورون نیترید، گالیم نیترید و آلومینیوم نیترید، از جمله ساختار صندلی شکل، زیگزاگی را از طریق تئوری تابعیت چگالی با متد B3LYP و تابع پایه ۶-۳۱G(d) بهینه کردند. بعد آنالیزهای متناوب و منظمی برای یافتن پایداری این ساختارها و نیز یافتن توابع ترمودینامیکی آنها محاسبات و مطالعات آنها نشان داد که برخلاف نانو لوله‌های کربن و بورون نیترید، تشکیل ساختار نانو لوله‌ای از آلومینیوم نیترید و گالیم نیترید غیرمحتمل است و دلایل آن هم‌پوشانی ضعیف بین اوربیتال‌های Pz مربوط به آلومینیوم یا گالیم با نیتروژن می‌باشد به علاوه مطالعات نشان داد که ساختار خمیده بنزن با حلقه شش عضوی مدل بسیار مناسب بررسی پایداری نانو لوله‌هایی با هیبریداسیون SP2 می‌باشد.[۴۶]
سیف و همکاران (۲۰۰۸) در پروژه تحقیقاتی که دانشگاه آزاد بروجرد انجام گرفت، پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته۵۸ (NMR) مربوطه به دو نانولوله را بررسی کردند که یکی ساختار دست نخورده و دیگری ساختار ناخالص‌سازی شده با کربن ساختار زیگزاگی(۰ و۱۰) بورون نیترید بودند. ساختار اولی از ۴۰ اتم B و ۴۰ اتم N ساخته شده و دومی از جای‌گذاری سه اتم اکسیژن در ساختار که اغلب به‌جای اتم‌های نیتروژن در حلقه قرار می‌گیرند، حاصل شده است. به بیان ساده ترکیبی از تئوری تابعیت چگالی و متد B3LYP به‌کار گرفته شد تا تأثیر ناخالص‌سازی ساختار با اکسیژن در ساختار حلقه مانند، بر روی خواص الکترواستاتیک ساختار فوق ارزیابی شود. برای این منظور ابتدا هر دو ساختار بهینه‌سازی شدند و بعد مقدار تنسور محافظت شیمیایی۵۹(CS) در ساختارهای بهینه شده محاسبه شد و نهایتاً به تنسورهای محافظت شیمیایی ایزوتروپیک۶۰ (CSI) و محافظت شیمیایی آنیزوتروپیک۶۱ (CSA) تبدیل شدند. با مقایسه مقادیر حاصل از محاسبات مشخص شد که:
۱- ساختار نانو لوله موجود، دو انتها دارد که قطر این دو انتها که مختوم به اتم‌های بور و نیتروژن هستند یکسان نبوده و بخش مختوم به نیتروژن عریض‌تر است.
۲- ساختار نانو لوله موجود دو انتهای مختلف دارد که قطر دو منتها الیه مختوم به بور و نیتروژن یکسان نبوده و قسمت مختوم به نیتروژن عریض‌تر است.
۳- اگر بخواهیم در ساختار نانو لوله سه اتم اکسیژن را به جای سه اتم بورون قرار دهیم، حلقه باز شده و ساختار نانو لوله از هم می‌پاشد.
۴- در ساختار خطی، پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته حاصل، چند لایه با خواص اکی‌والان۶۲ را برای ما تعیین می کند که در بخش مختوم به بور، کمترین مقدار محافظت شیمیایی ایزوتروپیک و در بخش مختوم به نیتروژن بیشترین مقدار آن مشاهده شده است. از آنجایی‌که بخش مختوم به بور کمترین دانیسته الکتریکی و قسمت مختوم به نیتروژن بیشترین دانسیته الکتریکی را دارد، می‌تواند به ترتیب به عنوان پذیرنده و دهنده الکترون در مدل خطی باشد.
۵- نتایج حاصل نشان می‌دهد که لایه‌های دوم و سوم بور و نیتروژن عموماً نتایج مشابهی را ارائه می‌کنند. پس می‌توان این نتایج و پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته مربوط به آنها را به نانو لوله‌های بزرگ‌تر هم بسط داد.
۶- در مدل ناخالص شده با اکسیژن، اتم‌های ناخالص ساز، مقدار محافظت شیمیایی را فقط در سایت‌هایی که حلقه را می‌سازند و اتم‌های مجاور به حلقه Boroxol را تحت تأثیر قرار می‌دهند و باقی اتم‌های بور و نیتروژن عموماً بدون تغییر باقی می‌مانند.[۴۷]
بشرا و همکاران (۲۰۰۰) در بررسی‌های خود بر روی نانو لوله (۴ و ۴) بورون نیترید کار کردند. آنها ابتدا مطالعات تئوری تابعیت چگالی را برای مشخص کردن تأثیر ناخالص‌سازی با لیتیم بر روی ویژگی‌های ساختاری الکتریکی نانو لوله (۴ و ۴) بورون نیترید با استفاده از محاسبات ثابت کوپلینگ چهار قطبی و پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته(NMR) مربوط به هسته‌های نیتروژن و بور انجام دادند. برای این منظور آنها ابتدا دو ساختار موجود یعنی ساختار خالص و ساختار ناخالص شده با لیتیم مربوط به نانو لوله (۴ و ۴) بورون نیترید را با متد B3LYP و تابع پایه ۶-۳۱G** بهینه‌سازی کردند. سپس محاسبات کووانتومی خود را بر روی ساختارهای بهینه شده انجام دادند تا پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته(NMR) و ثابت کوپلینگ چهارقطبی۶۳(Qce) مربوط به هسته‌های بور و نیتروژن موجود در این دو ساختار را به دست آوردند. نهایتاً تعدادی نتایج عمده به دست آمد که عبارتند از:
۱- برای مدل‌های خالص و ناخالص شده با لیتیم مقادیر به‌دست آمده تفاوت محسوسی با هم ندارند.
۲- طی فرآیند بهینه‌سازی ساختار، متوسط طول پیوند بین بور و نیتروژن، برای ساختار خالص و متوسط ساختار ناخالص برابر ۴۶/۱ به‌دست آمد. هرچند که طول پیوند بین بور و نیتروژن در انتهای لایه‌ها در مدل ناخالص تا ۳۹/۱ هم متغیر بود.
۳- مقایسه‌ی مدل‌های بهینه شده خالص و ناخالص نشان داد که تغییرات زاویه پیوندی۶۴ نیتروژن ـ بور ـ نیتروژن و بور ـ نیتروژن ـ نیتروژن در ساختار نانو لوله عکس همدیگرند.
۴- محاسبات مقادیر ثابت کوپلینگ چهارقطبی و مقایسه مقادیر رزونانس مغناطیسی هسته نشان داد که چهار لایه اکی‌والان در مدل‌های موجود، وجود دارد.
۵- هسته بور و نیتروژن در انتهای ساختار ناخالص، بیشترین مقدار و هسته بور کمترین مقدار ثابت کوپلینگ چهارقطبی را به خود اختصاص می‌دهند.
۶- جالب است که پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته مشابه پارامتر ثابت کوپلینگ چهار قطبی برای هسته‌های بور و نیتروژن در مواضع متقارن مشابه و یکسان هستند.
۷- در مدل خالص، هسته نیتروژن بیشترین مقدار محافظت شیمیایی ایزوتروپیک(CSI) را در لایه آخری دارد. مقدار آن در مرکز نانو لوله برای هسته نیتروژن، حداقل مقدار است و این مشاهدات بر خلاف آن‌چیزی است که در مورد هسته بور مشاهده شده است که دلیل این مسأله خواص آنیونی نیتروژن و کاتیونی بور است. اما در مدل ناخالص، سمت و سوی تغییرات پارامتر ثابت کوپلینگ چهار قطبی مانند روال مربوط به محافظت شیمیایی آنیزوتروپیک(CSA) است. واضح است که نوع ناخالصی که ساختار را متأثر می‌کند بر ویژگی‌های الکترواستاتیک نانو لوله بورون نیترید تأثیر عمده دارد.[۴۸]
جان۶۵ و همکاران(۲۰۰۹) از چین، ساختار و پایداری ایزومرهای چند وجهی نانو لوله B13N13 را بررسی کردند. آنها با استفاده از تئوری تابعیت چگالی، پایداری و ساختار ایزومرهای B13N13 را که از اتم‌های اولیه بور و نیتروژن به شکل‌های مربعی، شش وجهی و هشت وجهی آرایش پیدا کرده‌اند را بررسی کردند. آنها دریافتند که از نظر ترمودینامیکی ایزومرهایی با یک هشت وجهی و تقارن C1 پایدارتر از ایزومرهای دیگر است.
همین‌طور به هنگام مجاورت با یک مربع، بر اثر آن غلبه کرده و انرژی نسبی آنها به طور محسوسی با تعداد قفس‌های موجود تغییر می‌کند. به‌علاوه آنها به این نتیجه رسیدند که پایدارترین ساختار ایزومری از نظر ترمودینامیکی شکاف HOMO-LUMO بزرگ و کرویت کمی نسبت به بقیه ایزومرها دارد.[۴۹]
سیف و همکاران(۲۰۱۰) در پروژه معتبر که بین دانشگاه آزاد بروجرد و دپارتمان شیمی آمریکا۶۶ به انجام رسید، مطالعات تئوری تابعیت چگالی را بر روی پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته مربوط به ساختار خام(خالص) و ناخالص شده نانو لوله (۰ و ۱۰) بورون نیترید انجام دادند. در این بررسی هفت مدل ساختاری مطرح بودند. مدل اول، ساختار اولیه و خالص نانو لوله (۰ و ۱۰) بورون نیترید بود که از ۴۰ اتم بور و نیتروژن و ۸ لایه در ساختار خود شکل گرفته بود. مدل‌های دوم تا هفتم به ترتیب از جاگذاری یک اتم کربن، سیلیسیم و یا ژرمانیوم به جای یکی از اتم‌های نیتروژن و یا بور حاصل می‌شود. ابتدا این ساختارها از طریق تئوری تابعیت چگالی و متد B3LYP بهینه نمودند. بعد آنالیز پلاریته طبیعی و محاسبات شیمی کووانتوم بر روی هفت مدل بهینه شده انجام گردید. با محاسبات شیمی کووانتوم شیفت شیمیایی(CS) به شکل به دست آمد. محافظت شیمیایی ایزوتروپیک را رابطه‌ی و محافظت شیمیایی آنیزومتروپیک از رابطه‌ی حاصل شد. نتایج به‌دست آمده عبارتند از:
۱- با تغییر کربن به سیلیسیم و یا ژرمانیوم طول پیوند بیشتر می‌شود اما زاویه پیوند کاهش می‌یابد.
۲- در نانو لوله‌های بورون نیترید ناخالص شده با سیلیسیم و ژرمانیوم تقارن موضعی از تتراهدرال تغییر می‌کند.
۳- در ساختار خالص نانو لوله بورون نیترید موجود، خواص رزونانس مغناطیسی هسته باعث جداشدن چندین لایه اکی والان می‌شود. یک بخش کمترین مقدار محافظت شیمیایی ایزوتروپیک و بخش دیگر بیشتر مقدار محافظت شیمیایی آنیزوتروپیک را از بین لایه‌ها دارد. پس بخش اولی کمترین دانسیته الکترونی و بخش دوم بیشترین دانسیته الکترونی را داشته و می‌توانند به ترتیب به عنوان پذیرنده و دهنده الکترون عمل کنند.
۴- در مدل دستکاری شده SN، پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته اتم‌های بوری که مستقیماً با کربن، سیلیسیم و یا ژرمانیوم پیوند دارند، یا در مدل‌های NS که آنها با بور پیوند مستقیم۶۷ دارند، تغییرات عمده‌ای مشاهده شد: مقادیر محافظت شیمیایی ایزوتروپیک آنها کمتر و مقادیر محافظت شیمیایی آنیزوتروپیک آنها بیشتر شد، در حالی که باقی اتم‌ها بدون تغییر ماندند.
۵- در مدل‌های دستکاری شده SB، پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته آن اتم‌های نیتروژنی که مستقیماً با کربن، سیلیسیم و یا ژرمانیوم پیوند دارند، تغییر زیادی داشت به این صورت که هر دو مقدار محافظت شیمیایی ایزوتروپیک و آنیزوتروپیک آنها نسبت به سایر هسته‌ها کاهش یافت.
۶- در هر دو مدل‌های دستکاری شده SN و SB پارامترهای محافظت شیمیایی ایزوتروپیک اتم‌های بوری که مستقیماً با اتم ژرمانیوم پیوند دارند و آن اتم‌های نیتروژنی که به اتم ژرمانیوم وصل شده‌اند کمتر از نانو لوله‌های بورون نیترید است که با کربن یا سیلیسیم ناخالص شده‌اند.[۵۰]
ناپولین۶۸ و همکاران(۲۰۱۰) از دپارتمان فیزیک آمریکا در مطالعات خود محاسبات آغازین را بر روی ساختار و نیز خواص هگزانول بورون نیترید انجام دادند. ابتدا ساختار را با به‌کارگیری تئوری تابعیت چگالی، متد HF و تابع پایه با توجه به تئوری اوربیتال مولکولی فاز گازی بهینه نموده و بعد با استفاده از تئوری اختلال مرتبه دوم۶۹، محاسبات متناوبی انجام دادند. مولکول‌هایی که به اندازه‌ی کافی کوچک هستند و ابعاد کمی دارند را می‌توان به صورت ساختارهای نقطه‌ای در

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید