هدف اصلی از این پروژه، بررسی اثر Al و Ga جایگزین شده در جذب یون کادمیم بر روی سطح نانو صفحه بورنیترید است . بدین منظور در مرحله اول ، مدل های پیکربندی متفاوتی را برای این تحقیق در نظر می گیریم و سپس همه مدل ها با روش تئوری DFT و با دستور B3LYP/LANL2DZ بهینه سازی می شوند.از طریق ساختارهای بهینه شده پارامترهای هندسی و ساختارهای HOMO-LUMO ،طیف های NMR ، انرژی جذب ، دیاگرام DOS و پارامترهای کوانتومی همه مدلها محاسبه می شوند و نتایج محاسبه شده آنالیز می شوند. نتایج محاسبه نشان می دهد که با جایگزین کردن Al و Ga گپ انرژی نانو صفحه نسبت به مقدار اولیه اندکی کاهش می یابد و در نتیجه رسانایی و واکنش پذیری نانو صفحه افزایش می یابد . پتانسیل شیمیایی و آنالیز MEP نشان می دهد که یون کادمیم چگالی بار اطراف نانو صفحه را افزایش می دهد و نقش الکترون دهنده را ایفا می کند . از طرف دیگر در تمام مدلها، انرژی جذب منفی است و این نتایج اثبات می کند که تمام فرآیندهای جذب از نظر ترمودینامیکی گرمازا هستند . مقادیر مثبت مربوط به انرژی آزاد گیبس نشان می دهد که مدل های جذب خودبخودی نیستند . بعلاوه جایگزین کردن Al و Ga پارامترهای ترمودینامیکی را کاهش می دهد . نتایج پارامترهای کوانتومی نشان می دهد که نانوصفحه بورنیترید انتخاب مناسبی برای ساخت سنسور آشکارسازی یون کادمیم است.
