@article { author = {Amani, M. and Sadeghi, S.}, title = {A comparative DFT study of CO oxidation on BN and AlN doped graphene}, journal = {Nanoscale}, volume = {5}, number = {2}, pages = {149-157}, year = {2018}, publisher = {}, issn = {2423-5628}, eissn = {2423-5628}, doi = {}, abstract = {Carbon monoxide mainly causing serious problems for environmental and catalyst systems.Oxidation of CO to CO2 is an effective way to reduce these problems. In this work, the graphene substrate was doped with different atoms targeting the CO oxidation. Third group atoms Boron B and Aluminum Al and fifth group atoms N were used for graphene dopping and the final catalysts were BN and AlN doped structures. The electronic structure and catalytic properties of binary BN, AL-doped graphene were investigated through density functional theory DFT. Results show that the AlN doped graphene strictly activates the oxygen reactivity compared to BN one. The activation energy of CO oxidation on AlN is done through Eley-Rideal mechanism as follows: CO O2 → CO2 Oads, the energy value is about 2.58 kcal mol-1. Also, the second oxidation step is occurred through the adsorption of oxygen on AlN doped graphene with no energy barrier. Thus, the substitution of a C-C bond with Al-N is an effective way to design the graphene based catalysts for CO oxidation.}, keywords = {Graphene,Dopping,CO oxidation}, title_fa = {مطالعه مقایسه‎ای اکسایش CO بر ساختارهای گرافنی دوپه شده دوتایی با BN و AlN}, abstract_fa = {ورود مونوکسیدکربن به محیط زیست و تولید آن در سیستم-های کاتالیستی بسیار مشکل‌زا است. اکسایش CO به دی-اکسیدکربن یکی از راه‎های کاهش این مشکلات است. در این تحقیق از بستر گرافنی دوپه شده با اتم‌های گروه سوم بور B و آلومینیوم Al و گروه پنجم نیتروژن N برای اکسایش CO استفاده شده است. ساختارهای گرافنی به صورت ساختارهای BN و AlN نامگذاری شده‌اند. ساختار الکترونی و خواص کاتالیستی این دو ساختار با استفاده از محاسبات نظریه تابعیت چگالی مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصله، گرافن دوپه شده با AlN به مراتب نسبت به ترکیب BN فعال‌ساز بهتری برای مولکول اکسیژن است. انرژی فعال سازی اکسایش CO بر روی کاتالیست گرافنی AlN، که ازطریق مکانیسم الی-ریدل انجام می‌شود CO O2CO2 Oads ، تنها kcal mol-1 58/2 است. مرحله دوم اکسایش CO با اتم اکسیژن جذب شده بر روی سطح این کاتالیست نیز بدون هیچگونه سد انرژی رخ می‌دهد. بنابراین جایگزینی یک پیوند C-C با پیوند Al-N راهکار بسیار موثری در طراحی کاتالیست های بر پایه گرافن به منظور اکسایش CO است.}, keywords_fa = {گرافن,دوپه کردن دوتایی,اکسایش CO}, url = {https://nanomeghyas.ir/article_46500.html}, eprint = {https://nanomeghyas.ir/article_46500_d685b3f9d72a1d78a32e54a0f6097a8d.pdf} }