مطالعه نظری جذب و شکستن مولکول کربن دی اکسید برروی نانوخوشه‌های دوفلزی au3pt2 و au2pt3

در این پژوهش جذب co2 بر روی کلاسترهای دو فلزی طلا و پلاتین خالص 5 اتمی و همچنین خوشه دوفلزی au3pt2و au2pt3 با استفاده از نظریه تابعیت چگالی انجام شد. همچنین ساختارهای هندسی، انرژی دوپینگ، پتانسیل یونش و الکترون‌خواهی این نانوخوشه‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که پایدارترین خوشه دوفلزی مربوط به pt2au3-3 با انرژی دوپینگ -73.44- کیلوکالری بر مول است. انرژی برهمکنش مولکول co2 با خوشه au2pt3 از 45.28- تا 9.03- و برای خوشه au3pt2 از 25.81- تا 8.46- کیلو کالری بر مول می‌باشد. محدوده انرژی فعالسازی محاسبه شده شکستن مولکول کربن دی اکسید بر روی کلاسترهای فلزی au2pt3 و au3pt2 از13.44 تا 70.23 کیلو‌کالری برمول بدست آمد و کمترین انرژی فعال‌سازی (13.44-کیلوکالری بر مول) مربوط به کلاستر pt2au3-1b است که بیشترین سرعت شکستن co2 را دارد. نتایج نشان داد انرژی فعالسازی محاسبه شده با مقدار بارالکتریکی منتقل شده از کلاستر به مولکول co2 رابطه مستقیم دارد. با استفاده از نظریه حالت گذار ثابت سرعت محاسبه شده از مرتبه 13+10^ می‌باشد.

theoretical study of adsorption and cleavage of carbon dioxide on au2pt3 and au3pt2 nanoclusters

in this research, co2 adsorption on pure and bimetallic gold and platinum clusters as well as au3pt2 and au2pt3 bimetallic clusters, was carried out using density functional theory (dft). additionally, the geometric structures, doping energy, ionization potential, and electron affinity of these nanoclusters were investigated. the results showed that the most stable bimetallic cluster was pt2au3-3 with a doping energy of -44.73 kcal/mol. the calculated interaction energy between the co2 molecule and the au2pt3 cluster are from -28.45 to -3.90 kcal/mol, while for the au3pt2 cluster are from -81.25 to -46.80 kcal/mol. the calculated activation energy range for the dissociation of carbon dioxide molecule on the au2pt3 and au3pt2 metal clusters was found to be between 13.44 and 70.23 kcal/mol, with the lowest activation energy (13.44 kcal/mol) corresponding to the pt2au3-1b cluster, which exhibited the highest co2 cleaving rate. the results show that the calculated activation energy has a direct relationship with the amount of charge transferred from the cluster to the co2 molecule. from the transition state theory (tst), the calculated ktst is in order of 10+13 s-1.