与重金属纳米团簇相互作用的莫比乌斯型氮化硼纳米带
材料科学
2025-09-01 v2
摘要
镍、镉和铅纳米团簇如何与氮化硼及莫比乌斯型氮化硼纳米带相互作用？为回答此问题，我们使用 xTB 软件实现的半经验紧束缚框架，确定最低能量几何结构、结合能、复合物稳定性及电子性质。我们的计算表明重金属纳米团簇优先与两种氮化硼纳米带结合，尽管与莫比乌斯型纳米带的相互作用更强。计算显示镍纳米团簇具有最低结合能与对纳米带最大的电荷转移，其次为镉和铅纳米团簇。在模拟时间内，分子动力学模拟表明所有复合物在 298 K 下均稳定。遵循纳米带的对称性，前沿轨道均匀分布在整个结构中。当纳米带被扭曲形成莫比乌斯型纳米带时，该分布发生改变。拓扑研究表明金属纳米团簇与莫比乌斯型纳米带之间的键数加倍，且与镍纳米团簇形成的键强于与镉和铅金属形成的键。综合所有结果，我们得出结论：镍纳米团簇为化学吸附，而镉和铅纳米团簇在两种纳米带中均为物理吸附。
引用
@article{arxiv.2302.11697,
title = {M\"obius boron-nitride nanobelts interacting with heavy metal nanoclusters},
author = {C. Aguiar and N. Dattani and I. Camps},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.11697},
year = {2025}
}