بررسی محاسباتی جذب سطحی پیریمیدون بر روی سطح فولرن خالص (C24) و فولرن آلاییده ‌شده با سیلیسیم (SiC23) با استفاده از نظریه تابعی چگالی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی(ره) شهر ری، تهران، ایران

2 گروه شیمی دارویی، دانشکده داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد تهران، تهران، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، یادگار امام خمینی(ره) شهر ری، شهرری، ایران

چکیده

در این مطالعه، عملکرد نانوساختارهای فولرن خالص (C24) و فولرن آلاییده شده‌ با سیلیسیم (Si23C) به عنوان جاذب و حسگر برای حذف و شناسایی پیریمیدون، با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر منفی انرژی جذب سطحی نشان داد که برهم‌کنش پیریمیدون با هر دو نانوساختار از لحاظ تجربی امکان‌پذیر است. مقادیر منفی تغییرات آنتالپی و تغییرات انرژی آزاد گیبس نشان داد که جذب سطحی پیریمیدون بر روی سطح هر دو جاذب گرما‌زا و خودبه‌خودی می‌باشد. اما مقادیر ثابت تعادل ترمودینامیکی نشان‌دهنده آن بود که برهم‌کنش پیریمیدون با C24 برگشت‌‌ناپذیر، یک‌طرفه و غیرتعادلی است ولی برهم‌کنش آن با Si23C حالتی برگشت ‌پذیر، تعادلی و دوطرفه دارد. نتایج حاصل از محاسبات اوربیتال‌های طبیعی پیوندی نشان داد که جذب پیریمیدون بر روی سطح فولرن خالص، به‌دلیل تشکیل پیوندهای کوالانسی میان‌جاذب و جذب‌شونده، ماهیتی شیمیایی دارد، ولی ماهیت برهم‌کنش‌ها در مورد فولرن آلاییده ‌شده به دلیل عدم تشکیل پیوند، فیزیکی می‌باشد. اثر دما و حلال بر روی فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به‌دست‌ آمده نشان داد که حضور حلال، تأثیر خاصی بر فرآیند جذب سطحی نداشته و برهم‌کنش پیریمیدون با هر دو نانوساختار در دماهای پایین‌تر، قوی‌تر است. طیف‌های چگالی حالات محاسبه شده، نشان داد که مقدار گاف انرژی Si23C کاهشی 4/46٪ را در حین برهم‌کنش با پیریمیدون تجربه نموده و میزان آن از 500/7 به 020/4 الکترون ولت، کاهش یافته است. در نتیجه از این نانوساختار می‌توان به عنوان اصلاح‌گری جدید برای ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی نوین برای شناسایی پیریمیدون، استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار