جذب آفت‌کش‌های اورگانوفسفره‌ی پاراتیون و کلرپیریفوس با نانولوله‌های بور نیترید دوپه شده با آهن؛ یک مطالعه‌ی نظری

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

بابلسر، دانشگاه مازندران، دانشکده شیمی، گروه شیمی‌فیزیک

چکیده

در این کار با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی محاسباتی و مفهومی، برهم‌کنش دو اورگانوفسفره پاراتیون و کلرپیریفوس با نانولوله‌های بور نیترید صندلی و زیگزاگ و مشتقات دوپه شده‌ی آنها با آهن در فازهای گازی و آبی مطالعه شده است. با توجه به اهمیت برهم‌کنش‌های واندروالس در جذب پاراتیون و کلرپیریفوس بر سطح نانولوله‌های بور نیترید ذکر شده علاوه بر محاسبه‌ی انرژی هم‌پوشانی، تصحیح پراکندگی با استفاده ازروش Grimme نیز انجام شد. نتایج نشان می‌دهند که سهم برهم‌کنش واندروالس در انرژی جذب بطور قابل ملاحظه بزرگ است. علاوه بر آن معلوم شد، مشتقات دوپه شده‌ی نانولوله‌ها نسبت به نانولوله‌های پایه، بخصوص نانولوله‌های صندلی جذب قوی‌تری را ایجاد می‌کنند. همچنین اگر اتم آهن بجای اتم نیتروژن در نانولوله‌های دوپه شده قرار گیرد، قابلیت نانولوله برای جذب پاراتیون و کلرپیریفوس افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Adsorption of parathion and chlorpyrifos organophosphoros pesticides with the iron doped boron nitride nanotubes; A theoretical study

نویسندگان [English]

  • davood farmanzadeh
  • hamid rezaeinejad
چکیده [English]

In this work, the interaction of two organophosphates, parathion and chlorpyrifos, with armchair and zigzag boron nitride nanotubes and their Fe doped derivatives in gaseous and aqueous phases was studied using the computational and conceptual density functional theory method. According to importance of van der Waals interactions for adsorbing parathion and chlorpyrifos on surface of mentioned boron nitride nanotubes, dispersion correction is performed by Grimme method as well as overlapping energy calculation. The results show that, the contribution of van der Waals interaction in adsorption energy is significantly large. Furthermore, it is turned out that doped nanotube derivatives compared to pristine nanotubes, especially armchair form nanotubes, make stronger adsorption. Also, if iron atom is located instead of nitrogen atom in doped nanotubes, the capability of nanotubes increases for adsorbing parathion and chlorpyrifos.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Parathion
  • Chlorpyrifos
  • Boron nitride nanotube
  • Density functiona theory
  • Van der Waals interaction
[1] J. R. Alvarez-Corena, J. A. Bergendahl,  J. Environ. Manag. 181 (2016) 544-551.
[2] J. A. Fireston, T. S. Weller, G. S. Franklin, P. Wanson, JAMA Neurol. 1, 62 (2005) 91.
[3] S.V. kumar, M. d. Fareedullah, Y. Sudhakar, B. Venkateswarlu, E. A. Kumar, Arch. Appl. Sci. Res.  4, 2 (2010) 199.
[4] B. G. Katzung, Basic and Clinical Pharmacology; 10th ed., Asimon and Schuster co., 2005, pp 948.
[5] E. Fattahi, S. G. A. Jorsaraei, A. A. Moghadamnia, J. Babol. Univ. Med. Sci. 3, 15 (2013) 42.
[6] G. D. Stanwood, P. Levitt, Curr. Opin. Pharmacol. 4 (2004)65.
[7] M. Shayeghi, M. H. Dehghani, M. Alimohammadi, K. Goodini, J. Arthropod-Borne Dis. 1, 6 (2012) 45.
[8] S. Memon, N. Memon, S. Memon, J. Anal. Environ. Chem.2, 14 (2013) 28.
[9] P. Mahmoodi, M. Farhadian, A. R. Solaimany Nazar, A. Noroozi, J. Appl. Res. Water and Wastewater. 1 (2014) 18.
[10] K. Ponyadira, M. Naoto, J. Erni, H. Teruo, Am. J. Anal. Chem.  5 (2014) 70.
[11] E. Bazrafshan, A. H. Mahvi, S. Nasseri, M. Shaieghi, J. Environ. Health. Sci. Eng. 2, 4 (2007) 127.
[12] R. Wang, D. Zhang, R. Zhu, C. Liu, J. Mol. Model. 20 (2014) 2093.
[13] C. H. Park, S. G. Louie, Nano Lett. 8 (2008) 2200.
[14] H. P. Lan, L. H. Ye, S. A. Zhang, L. M. Peng, Appl. Phys. Lett. 94 (2009) 183110.
[15] B. Yan, C. Park, J. Ihm, G. Zhou, W. Duan, N. Park, J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 17012.
[16] Y. J. Cho, C. H. Kim, H. S. Kim, J. Park, H. C. Choi, H. J. Shin, G. Gao, H. S. Kang, Chem. Mater. 21 (2009) 136.
[17] G. Y. Gou, B. C. Pan, L. Shi, J. Am. Chem. Soc. 131 (2009) 4839.
[18] Z. H. Zhang, W. L. Guo, J. Am. Chem. Soc. 131 (2009) 6874.
[19] A. Asghari, S. Arghavani-Beydokhti, M. Rajabi, J. Appl. Chem. 37, 10 (2016) 111.
[20] م. دهقانی سلطانی، م. ع. طاهر ، مجله علمی پژوهشی شیمی کاربردی، سال یازدهم، شماره 39، تابستان (1395) 25.
[21] م. شیرزاد، س. م. هاشمیان‌زاده، ف. شفیعی، مجله علمی پژوهشی شیمی کاربردی، سال یازدهم، شماره 40، پاییز (1395) 55.
[22] S. Kalay, Z. Yilmaz, O. Sen, M. Emanet, E. Kazanc, M. Culha, J. Nanotechnol. 6 (2015) 84.
[23] T. H. Ferreira, P. R. O. da Silva, R. G. dos Santos, E. M. B. de Sousa, J. Biomater. Nanobiotecnol. 2 (2011) 426.
[24] M. Noei, Int. Sci. Index. 2, 9 (2015) 270.
[25] R. X. Wang, D. J. Zhang, R. X. Zhu, C. B. Liu, J. Mol. Model. 20 (2014) 2093.
[26] J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865.
[27] H. J. Monkhorst, J. D. Pack, Phys. Rev. B 13 (1976) 5188.
[28] A. Klamt, J. Phys. Chem. 99 (1995) 2224.
[29] S. Grimme, J. Comput. Chem. 27 (2006) 1787-1799.
[30] R. P. Iczkowski, J. L. Margrave, J. Am. Chem. Soc. 83 (1961) 3547.
[31] X. Zhou, C. Rong, T. LU, S. Liu, Acta Phys. -Chim. Sin. 11, 30 (2014) 2055.
[32] S. Liu, J. Phys. Chem. A 12, 119 (2015) 3107.
[33] S. Lin, X. Ye, R. S. Johnson, H. Guo, J. Phys. Chem. C 117 (2013) 17319.