هدف از این پژوهش، مطالعه اثر جایگزینی کربن و جذب یون کادمیوم بر روی مدل های آرمچیر (3،3) و زیگزاگ (6،0) نانولوله آلومینیوم نیترید می باشد. به این منظور نوزده مدل جذبی یون کادمیوم در نظر گرفته شده-اند. بهینه سازی تمام مدل ها با استفاده از تئوری تابعی چگالی و در سطح B3LYP/Lanl2DZ صورت گرفته اند. مدل های بهینه سازی شده به منظور محاسبات ساختاری، الکتریکی، پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ای، اوربیتال های طبیعی پیوندی، اوربیتال های HOMO و LUMO، نمودارهای چگالی حالت و پارامترهای کوانتومی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد: 1) به هنگام جایگزینی کربن با آلومینیوم طول پیوند نسبت به حالت اولیه کاهش می یابد. از سوی دیگر جایگزینی کربن با نیتروژن باعث افزایش طول پیوند می شود. 2) مقایسه نتایج با مقادیر اولیه آشکار می سازد با جذب یون کادمیوم، طول پیوند و زاویه پیوند به طور محسوسی تغییر می کنند. 3) بررسی نتایج انرژی های جذب نشان می دهد، که فرآیند جذب گرماده بوده و از دیدگاه ترمودینامیکی مطلوب هستند. همچنین مدل هایی که از طریق جایگزینی کربن با آلومینیوم ایجاد شده اند، برای تشخیص و جذب یون کادمیوم بسیار مناسب هستند. 4) نتایج اوربیتال های HOMO و LUMO گویای آن است که انرژی گپ در تمام مدل ها نسبت به مقادیر اولیه کاهش یافته بنابراین هدایت و واکنش پذیری نانولوله افزایش می یابد. 5) مقایسه نتایج NMR آشکار می سازد مقادیر CSI در نزدیک موقعیت جذبی به خاطر اثر الکترون گیرندگی یون کادمیوم به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
