بررسی تابعی چگالی جذب گاز فسفین به نانولوله های کربنی و سیلیکون کاربید

فسفین PH3 گاز سمی و خطرناکی است و در اثر واکنش آلومینیوم فسفید یا قرص برنج در حضور آب، بخار آب یا اسید معده آزاد می شود. مسمومیت ناشی از فسفین بیشتر به قصد خود کشی است به طوری که دو سوم از مسمومین ناشی از آن جان خود را از دست می دهند. در این تحقیق با استفاده از روش تابعی چگالی، خواص ساختاری و الکترونی نانولوله های کربنی و سیلیکون کاربید (10،0) به عنوان حسگر بیولوژیکی گاز فسفین مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا گاز فسفین در فاصله ی مجموع شعاع اتمی C/Si و P/H، از دو جهت هیدروژن و فسفر به سطح نانولوله و درون نانولوله اضافه شد. سپس ساختارها به طور کامل بهینه شدند. در نهایت مطالعات الکترونی بر روی ساختار های بهینه شده انجام گرفت. نتایج حاصل از انرژی های جذب، ساختار الکترونی و گاف نواری نشان می دهد که گرچه نانولوله ی کربنی توانایی کمی در جذب و شناسایی فسفین دارد، نانولوله ی سیلیکون کاربید با انرژی جذب بالا می تواند فسفین را جذب کرده و با تغییر در ساختار الکترونی و گاف نواری امکان شناسایی این ترکیب سمی و خطرناک را می دهد. در نهایت به منظور بررسی بیشتر بر هم کنش های بین اتم ها و اربیتال های دخیل در این بر هم کنش ها مطالعات چگالی حالت های جزیی نیز انجام شد.