نانومخروط بور نیتریدی bnnc جایگزین شده با جایگاه فعال شبه کلروفیل: حسگری گزینش پذیر برای گاز اکسیژن

در این پژوهش پایداری و ویژگی های الکترونی نانومخروط بور نیترید تک دیواره 120 درجه (bnnc) با محاسبه های نظریه تابعی چگالی (dft)، مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل پیشنهادی یک حلقه چهارتایی و 56 حلقه شش تایی وجود دارد و به منظور اشباع شدن دهــانه نانومخروط از اتم های هیدروژن اســــتفاده شده است. در مرحله دوم با ایجاد نقص در نانومخروط بور نیترید و  ایجاد یک برش عرضی در راس آن، ساختاری همانند با پورفیرین در نانومخروط بور نیترید اولیه جایگزین شده  و ترکیب p-bnnc به دست آمده است. مرحله سوم یون +2mgدر مرکـــــز حفره ی p-bnnc  قرار داده شده و مدل شبه کلروفیل (mg-pbnnc) به دست آمده است. در آخرین مرحله  برهم کــــنش بین گازهای 2co، co، 2h و 2o  با مرکز فلزی ترکیب mg-pbnnc مطالعه شده است. مولکول های گازی 2coو 2 h فقط از سایت بیرونی بر روی اتم فلزی منیزیم جذب می شوند اما گاز co از هر دو سایت درونی و بیرونــــی جذب می شود. گاز 2o فقط از سایت درونی جذب بسیار زیادی دارد.با جــــذب فیزیکی گازهای 2co، co و 2h روی mg-pbnnc، مقدار شکاف نوار به تقریب ثابت بوده و در نتیجه رسانایی مولکول mg-p-bnnc در اثر جذب این گازها تغییر چشمگیری پیدا نکرده است و حسگر مناسبی برای این گازها نیست. نکته قابل توجه، تغییر چشمگیر در مقدار شکاف نوار و نیز در رسانایی ترکیب mg-p-bnnc با جذب گاز اکسیژن برروی سایت درونی می باشد. در نتیجه mg-p-bnnc حسگری مناسب و گزینش پذیر برای گاز اکسیژن در حضور گازهای 2co، co و 2h  است. محاسبه های dos و nboنیز این نتیجه ها را تایید می کند.