DFT calculation in design of near-infrared absorbing nitrogen-doped graphene quantum dots

轨道能级差 石墨烯 材料科学 密度泛函理论 吸收(声学) 量子点 吸收光谱法 含时密度泛函理论 光化学 兴奋剂 光电子学 化学 带隙 纳米技术 计算化学 物理 分子 光学 有机化学 复合材料
作者
Shun-Chiao Chan,Yu-Lin Cheng,Bor Kae Chang,Che–Wun Hong
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:24 (3): 1580-1589 被引量:16
标识
DOI:10.1039/d1cp04572e
摘要

The near-infrared light (NIR) absorption of nitrogen-doped graphene quantum dots (NGQDs) containing different N-doping sites is systematically investigated with density functional theory (DFT) and time-dependent density functional theory (TD-DFT) calculations with Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) functionals. The results show that the ultra-small HOMO-LUMO gaps (0.3-1.0 eV) of various N-doping structures (graphitic, amino, and pyridinic at center, and graphitic at edge) are attributed to the spin-polarization of the energy states, which effectively enhances the NIR absorption for NGQDs. Overall, the graphitic N-doping structure exhibits the best NIR absorption. Moreover, the electron attraction effect of the different N-sites is found to be crucial for the LUMO level, where stronger electron attraction lowers the LUMO energy. This work provides critical insight in further design of NGQDs for NIR absorption.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZsJJkk完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
ding应助欣宇采纳,获得10
1秒前
Lily完成签到,获得积分10
2秒前
科目三应助cdk采纳,获得10
2秒前
张荟完成签到,获得积分20
3秒前
黑翎完成签到 ,获得积分10
3秒前
Shawn完成签到,获得积分10
4秒前
qwer完成签到 ,获得积分10
5秒前
一名科研小白完成签到,获得积分10
5秒前
二分三分完成签到,获得积分0
5秒前
鱼沉渐远发布了新的文献求助10
7秒前
橘子完成签到,获得积分10
9秒前
zho关闭了zho文献求助
9秒前
9秒前
尊敬的舞仙完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
落雁完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
12秒前
如意铅笔发布了新的文献求助10
13秒前
太叔白风完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
xingyan发布了新的文献求助10
14秒前
dd完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
耶金元宝完成签到,获得积分10
16秒前
酷波er应助GEZHE采纳,获得30
17秒前
17秒前
zho关闭了zho文献求助
18秒前
成就绮玉完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.4应助洁净板栗采纳,获得10
18秒前
忧郁绣连完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
cdercder应助唔西迪西采纳,获得10
19秒前
王jj发布了新的文献求助10
19秒前
Akim应助唔西迪西采纳,获得50
19秒前
科技工作者完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7210249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8842973
关于积分的说明 18661166
捐赠科研通 6861797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3182339
关于科研通互助平台的介绍 2342681
邀请新用户注册赠送积分活动 2156728