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硼氮纳米管作为高效表面吸附剂:密度泛函理论研究

计算物理 2025-11-07 v2

摘要

本研究探讨了单壁 (5,5) 硼氮纳米管 (BNNTs) 对于环境污染气体分子 (包括 CH2、SO2、NH3、H2Se、CO2 和 CS2) 的吸附传感能力。采用原子轨道密度泛函理论 (DFT) 和自旋极化广义梯度近似 (GGA),研究结果表明该纳米管在不损害结构完整性的前提下表现出稳健的吸附行为。吸附能、HOMO-LUMO 间隙、垂直电离能和垂直电子亲和能等热力学和化学参数凸显了 (5,5) BNNTs 作为高效吸附剂的潜力。红外光谱确认了 distinct BNNT-气体复合物的形成。这些发现凸显了硼氮纳米管作为常见污染气体吸附剂的前景,对开发增强室内空气质量的传感器具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.27608,
  title  = {Boron Nitride Nanotubes as Efficient Surface Absorbers for Air Pollutant Gas Molecules: Insights from Density Functional Theory},
  author = {Chaithanya Purushottam Bhat and Joy Mukherjee and Antara Banerjee and Debashis Bandyopadhyay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27608},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 3 figures, original work