مطالعۀ برهم‌کنش ملکول پیرول2‌کربوکسیلیک اسید با نانوخوشۀ خالص بور نیترید و نشاندارشده با اتم پالادیم: بر اساس دیدگاه کوانتمی

هدف این تحقیقْ بررسی اثر جذب ملکول پیرول 2‌‌کربوکسیلیک اسید(pca) بر سطح نانوخوشۀ بور نیترید (b12n12 ) خالص و نشاندارشده با اتم پالادیم است. همۀ ساختارهای منتخب با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی در سطح b3lyp/lanl2dz با استفاده از نرم‌افزار گوسین (09) بهینه شدند. با استفاده از ساختارهای بهینه پارامترهای فضایی (طول پیوند و زاویۀ پیوند)، اربیتال‌های هومو و لومو، طیف فروسرخ (ir)، پارامتر پوششی متقارن (csi)، اربیتال‌های پیوندی طبیعی (nbo)، پارامترهای کوانتمی، پارامترهای نظریۀ اتم در ملکول (aim) و نمودارهای پتانسیل الکترواستاتیک ملکولی (mep) محاسبه شده و دربارۀ نتایج حاصل بحث شد است. نتایج محاسبات نشان داد که در نانوخوشۀ b12n12 نشاندارشده با اتم پالادیم، شکاف انرژی و پارامتر سختی نانوخوشه کاهش محسوسی یافته و رسانایی و فعالیت شیمیایی افزایش می یابد. مقدار انرژی جذب و آنتالپیِ محاسبه‌شده برای تمام مدل‌ها منفی بوده و فرآیندهای جذبْ گرماده هستند و از نظر ترمودینامیکی مساعد است. نتایج mep و nbo و csi نشان داد که انتقال بار از سمت جذب‌شونده به سمت نانوخوشه صورت گرفته که این موضوع از نظر حملۀ گونه های هسته‌دوست و الکترون‌دوست در فرآیند های زیستی مهم است. نتایج نشان داد که نانوخوشۀ b12n12 خالص و نشاندارشده با اتم پالادیم می تواند به عنوان گزینۀ مناسبی برای ساخت جاذب و شناساگر pca استفاده شود.

Study of Interaction of Pyrrole 2carboxylic Acid Molecule with Pristine and Palladium Functionalized Boron Nitride Nano Cage: Based on the Quantum Approach

The aim of this project is to investigate the effects of 2Pyrrole carboxylic acid molecule adsorption on the surface of pristine and Pd functionalized boron nitride nanocage (B12N12). All selected structures are optimized within the framework of DFT using B3LYP/Lanl2DZ. From optimized structures, the geometrical parameters (bond length, bond angle), HOMO and LUMO orbitals, infrared spectrum (IR), chemical shielding isotropic parameters (CSI), natural bonding orbital (NBO), quantum parameters, atom in molecule parameters (AIM) and molecular electrostatic potential (MEP) maps are calculated. The results indicate that in the functionalized B12N12 nanocage, the gap energy and global hardness of system decrease significantly from original state and so the conductivity and reactivity of BN nanocage increase.  The adsorption energy and enthalpy values of all adsorption models are negative and are exothermic and favorable in thermodynamic approach. The NBO, MEP and CSI parameters reveal that the electron charge transfer occurs from adsorbent toward nanocage, and this property is notable for electrophilic and nucleophilic attack in biological systems. The computational results demonstrate that the pristine and Pd functionalized BN nanocage can be used as a suitable candidate for fabricating detector and absorber for 2Pyrrole carboxylic acid.