بررسی جذب گاز فسفین به نانولوله های BC3 و SiC با استفاده از نظریه تابعی چگالی

فسفین PH3 گاز سمی و خطرناکی است که 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 خودکشی 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 نظریه تابعی چگالی، خواص ساختاری و الکترونیکی نانولوله های سیلیکون کاربید SiC و بور کاربید BC3 (10،0) به عنوان حسگر بیولوژیکی گاز فسفین مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا گاز فسفین در فاصله تعادلی یعنی مجموع شعاع اتمی B/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 و مطالعات الکترونیکی بر روی ساختار های بهینه شده انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده تغییرات زیادی در خواص الکترونیکی نانولوله BC3 بعد از جذب است. در نتیجه این نانولوله به طور بالقوه نه تنها قادر به جذب بلکه قادر به شناسایی گاز سمی و خطرناک فسفین است. در نهایت به منظور بررسی بیشتر برهم کنش های بین اتم ها مطالعات چگالی حالت های جزیی نیز انجام شد.