چکیده:
کاربرد بالقوه نانوکلاستر B40و نانوکلاستر B40کپسوله شده با اتم لیتیم ( (Li@B40به عنوان حسگرهای شیمیایی برای تشخیص آلاینده¬های NOX با استفاده از محاسبات DFT مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که مولکول های NO2 و NO بطور قابل توجهی روی سطح هر دو نانوکلاستر B40و Li@B40 جذب شیمیایی می شود. هرچند انرژی جذب NO2 روی نانوکلاستر B40بیشتر از مولکول NO است. همچنین خواص الکترونی B40و Li@B40 پس از جذب آلاینده¬های NO2 و NO به طور چشم گیری تغییر می کند. اگرچه شکاف انرژی نانوکلاستر B40 پس از جذب NO2 و NO به طور قابل توجهی کاهش می یابد، اما شکاف انرژی مربوط به Li@B40 به طور قابل توجهی پس از جذب این آلاینده ها افزایش می یابد. بنابراین با توجه به جذب قابل توجه و تولید سیگنال های الکترونیکی، نانوکلاستر های B40وLi@B40 به¬عنوان حسگرهای شیمیایی برای آلاینده¬ NO2 و NO معرفی می¬شوند.
 

 ویژگی¬های الکترونوری سومانن¬های عاملدار شده با گروه¬های BH، NH، O و S از نظر تئوری مطالعه شده است. تاثیر جایگزینی گروه¬های CH_2 سومانن با گروه¬های هترو با استفاده از محاسبات DFT مطالعه شده است. پس از آن تاثیر لیتیم¬دار کردن برای نشان دادن اثر این تغییرات بر خواص الکترونوری آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ویژگی¬های الکترونوری ساختارهای کاسه شکل کورآنولن (C_20 H_10) و کوادرآنولن (C_16 H_8) لیتیم¬دار از طریق محاسبات DFT محاسبه شده است. نتایج بدست آمده نشان می¬دهد که لیتیم¬دار کردن سومانن¬های هتروجانشین شده وترکیبات کاسه شکل کورآنولن (C_20 H_10) و کوادرآنولن (C_16 H_8) یک رویکرد کارآمد برای افزایش پاسخ نوری غیر خطی و کاهش شکاف انرژی بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) و پایین¬ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO) است. نتایج کنونی برای مطالعات نظری و تجربی بیشتر در خصوص خواص نوری غیر خطی (NLO) ترکیبات کاسه شکل لیتیم¬دار مفید است.

چکیده:
در این مطالعه مدل¬های هم الکترونی مختلف از هترونانوکلاسترها¬ی C2n(BN)12-n (n=1-11) با استفاده از محاسبات DFT به طور سیستماتیک مطالعه گردیدند، تا خواص الکترو-اپتیکی آنها بررسی گردد. این ساختارها از جایگزین کردن پیوندهای BN نانوکلاستر B12N12 با تکه¬های C-C ایجاد شدند. همه¬ی 54 ساختار ممکن بهینه سازی شدند و پایدارترین آنها مشخص گردید. کپسوله شدن فلزات قلیایی (Li, Na, K) درون هترونانوکلاسترهای پایدار مطالعه شده و نتایج بدست آمده نشان می¬دهد که کپسوله شدن اتم پتاسیم درون این کلاسترها می¬تواند یک روش موثر در بهبود خواص الکترو-اپتیکی آنها که شامل شکاف HOMO-LUMO و اولین فراقطبش پذیری ایستا است، -باشد. بنابراین ایجاد الکترون اضافی نفوذی به همراه π – الکترون به عنوان راهکارهای کارآمدی برای بهبود خواص الکترو-اپتیکی پیشنهاد گردید. نتایج بدست آمده می¬تواند افق جدیدی در توسعه¬ی نانو مواد جدید بر پایه¬ی ساختارهای هیبریدی کربن-بور-نیتریدی ایجاد نماید.
 

جذب مولکول فسژن بر روی نانوکلاسترهای  B12N12وB16N16خالص وهمچنین دوپه شده با اتم¬های Alو Gaبا استفاده از محاسبات نظریه تابعیت چگالی (DFT) بررسی شده است. برخلاف نانوکلاسترهای خالص، نانوکلاسترهای دوپه شده با اتم¬های Alو Gaبه دلیل پاسخ الکترونی قابل توجه،برهم¬کنش قوی¬تری با مولکول فسژن دارند. شکاف انرژی اوربیتال¬های HOMO-LUMOبا جذب مولکول فسژن بر روی نانوکلاسترهای دوپه شده با Alبه اندازه 50% کاهش داشته است. به دلیل اینکه جذب فسژن بر روی نانوکلاستر خالص یک فرآیند جذب فیزیکی می¬باشد، نیروی پراکندگی نقش موثری در این برهم¬کنش دارد و این نیروها نیز باید در نظر گرفته شوند. نتایج نشان می¬دهد که جذب بر روی هر دو نانوکلاسترها تقریباً یکسان می¬باشند،بنابراین فرآیند جذب مستقل از اندازه نانوکلاسترها می¬باشند. نتایج بدست آمده از نانوکلاسترهای دوپه شده با اتم¬های Alو Gaنشان می¬دهند که از این نانوکلاسترها می¬توانندبه عنوان حسگرهای شیمیایی مناسبی برای آشکارسازی مولکول فسژن بکار روند.