بررسی جذب سطحی یون فرمات روی صفحه‌ 101 آناتاز

Abstract

ساختارهای احتمالی حاصل از جذب یون فرمات روی صفحه­ی 101 چندشکلی آناتاز دی­اکسید تیتانیوم با محاسبات مکانیک کوانتومی مورد بررسی قرار گرفتند تا نحوه­ی عملکرد این کاتالیزگر نوری پیشرفته در این فرآیند جذب مورد تجزیه و تحلیل واقع شود. در ابتدا ساختارهای سطح جاذب تنها، گونه­ی جذب­شونده­ی تنها و سطح جاذب شامل گونه­ی جذب­شونده، تحت محاسبات بهینه­سازی ساختار قرار گرفتند تا ساختارهای بهینه به­دست آیند. این بهینه­سازی ساختارها با روش­های محاسباتی غیر­تناوبی و تناوبی انجام شدند. نتایج حاصل از هر دو روش، نحوه جذب در حالت یونی را پایدارتر از حالت مولکولی به­دست می­دهند. در ضمن حالت دودندانه­ی یون فرمات روی سطح دارای نقص اکسیژن پایدارتر از حالت دودندانه­ی آن روی سطح کامل و هردو پایدارتر از حالت تک­دندانه­ی آن روی سطح کامل می­باشند. به منظور تایید این نتایج حاصل از بررسی­های انرژی جذب، از نظریه­های اتم در مولکول<em> (</em>AIM<em>) </em>و تشدید مغناطیس هسته (NMR<em>)</em> استفاده شد. با استفاده از نظریه کوانتومی اتم در مولکول ماهیت پیوندهای اکسیژن- تیتانیوم مشخص شد و نشان داده شد که آنها ماهیت الکترواستاتیک دارند. نتایج حاصل از این دو نظریه، نتایج قبلی در مورد قدرت جذب را تایید نمودند.<br />