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二氧化氮与氨气体分子在磷烯纳米片上的相互作用研究 —— 一项 DFT 研究

介观与纳米尺度物理 2019-03-28 v1

摘要

借助第一性原理技术探索了有害气体分子二氧化氮(NO2_2)和氨(NH3_3)在磷烯纳米片(PNS)上的吸附行为。为改善原始 PNS 的结构稳固性,我们在终止边缘引入了氢和氟的钝化。氢钝化和氟钝化 PNS 的结构稳固性通过形成能得以验证。本研究工作的主要目标是使用 PNS 作为基底传感材料探测 NO2_2 和 NH3_3 气体。依据平均 HOMO-LUMO 能隙变化、自然键轨道(NBO)电荷转移、HOMO-LUMO 能隙和吸附能,研究了这些气体分子不同优先吸附位点的吸附。值得注意的是,NO2_2 和 NH3_3 在 PNS 上吸附时得到负的吸附能值,其范围在 1.36-1.362.45-2.45 eV 之间。本研究成果表明,氢化和氟化 PNS 可有效用作针对 NO2_2 和 NH3_3 分子的化学传感器。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.11500,
  title  = {Nitrogen dioxide and ammonia gas molecules interaction studies on phosphorene nanosheet --- a DFT investigation},
  author = {V. Nagarajan and R. Chandiramouli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11500},
  year   = {2019}
}

备注

15 pages, 21 figures, 2 tables