Skip to main content
SUPERVISOR
Kiamars Eskandari,Hossein Farrokhpour
کیامرث اسکندری (استاد مشاور) حسین فرخ پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shirin Vakili sohroforuzani
شیرین وکیلی سهروفروزانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Theoretical investigation of the interaction of different types of nanocages with cyanogen chloride and hydrogen cyanide Molecules: detection and adsorption
In the present study, the adsorption of cyanogen chloride (CNCl) and hydrogen cyanide (HCN) molecules on some important nanocages including (AlN) 12 , (AlP) 12 , (BN) 12 , (BeO) 12 , (CSi) 12 , (MgO) 12 and C 24 were investigated by density functional theory (DFT) calculations. The calculated adsorption energies ( E ads ) showed that Al 12 N 12 has the highest value of E ads compared to the other nanocages in the interaction with HCN and CNCl. The calculations showed that the interactions of HCN and CNCl from their N atoms with the nanocages are stronger than the interaction from their H and Cl atoms. In the most stable complexes, HCN and CNCl are in localy interactions from their N atoms with Al, B, Be, Mg and Si atoms of the nanocages. The quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) was used to determine the nature of the interaction between the HCN and ClCN, and selected nanocages. The potential of the nanocages for sensing the CNCl and HC was investigated by calculating both the UV absorption spectra of complexes and their density of states (DOS). The calculations showed that five nanocages including (AlN)12, (AlP)12, (BeO)12, (BN)12 and (CSi) 12 have potential for the detection of cyanogen chloride and hydrogen cyanide molecules.
هیدروژن‌سیانید و سیانوژن‌کلرید از ترکیباتی هستند که به عنوان جنگ‌افزار شیمیایی استفاده می‌شوند. این ترکیبات از طریق تنفس وارد بدن می‌شوند و در غلظت‌های کافی سریعاً خون را اشباع کرده و در کمتر از چند دقیقه باعث مرگ می‌شوند. علاوه بر این گاز سیانوژن‌کلرید قابلیت گذر از فیلترهای ماسک مخصوص گاز را دارد. لذا یافتن ترکیبات مناسب جهت جذب، شناسایی و تجزیه این عوامل بسیار حیاتی است. یکی از روش‌های متداول برای حذف گاز هیدروژن‌سیانید و سیانوژن‌کلرید، استفاده از فرآیند جذب سطحی بوسیله نانوقفس‌ها است. در پژوهش حاضر جهت جذب، آشکارسازی و تخریب گازهای هیدروژن‌سیانید و سیانوژن‌کلرید روی نانوقفس‌های مختلف 12 ,(BeO) 12 ,(AlP) 12 ,(AlN) 12 (BN), 12 (CSi) C 24 , (MgO) 12 ,از محاسبات مکانیک کوانتومی کمک گرفته شده است. محاسبات مربوط به بهینه‌سازی مولکول‌های هیدروژن‌سیانید و سیانوژن‌کلرید، نانوقفس‌ها، کمپلکس‌های مربوطه ، محاسبه مقادیر انرژی و ، انرژی تغییر شکل مونومرها ( )، تحلیل اوربیتال طبیعی پیوندی (NBO) و بررسی نظریه کوانتومی اتم در مولکول ((QTAIM با استفاده از تابعیD3-B3LYP و مجموعه‌های پایه 6-31G (d) 6-31+G (d),و 6-31++G (d,p) انجام شده اند. با بررسی مقادیر انرژی‌های جذب محاسبه شده، بالاترین مقدار را می‌‌توان به برهم‌کنش مولکول‌های هیدروژن‌سیانید و سیانوژن‌کلرید بر روی (AlN) 12 نسبت داد و درکمپلکس‌های پایدار، مولکول‌های هیدروژن‌ سیانید و سیانوژن‌کلرید از طریق سر نیتروژن خود با نانوقفس در حال برهم‌کنش هستند. محاسبات NBO برای محاسبه بار الکتریکی اتم‌ها، انتقال بار بین اوربیتال‌های جاذب و جذب‌شونده و تغییر رسانایی نانوقفس‌ها در طول برهم‌کنش صورت گرفته است .برای بررسی توانایی نانوقفس‌ها در حسگری مولکول‌های هیدروژن‌سیانید و سیانوژن‌کلرید از محاسبه طیف جذب UV کمپلکس‌ها و نمودار چگالی سطح آنها (DOS) استفاده شده است و محاسبات نشان‌ دادند که نانوقفس‌های 12 ,(BeO) 12 ,(AlP) 12 ,(AlN) 12 (BN), 12 (CSi) گزینه‌های مناسبی جهت حسگری مولکول‌های موردنظر هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی