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
ale发布了新的文献求助10
1秒前
ale发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
22336应助pzt采纳,获得20
1秒前
2秒前
2秒前
橙子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
山山以川完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
zwd完成签到,获得积分10
4秒前
热情白昼完成签到,获得积分20
4秒前
李金玉发布了新的文献求助10
4秒前
ale发布了新的文献求助10
4秒前
der发布了新的文献求助10
4秒前
ale发布了新的文献求助10
4秒前
ale发布了新的文献求助10
4秒前
天道酬勤完成签到,获得积分10
4秒前
故事的小红花完成签到,获得积分10
5秒前
小马甲应助liu采纳,获得10
5秒前
xx发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
自由飞翔应助cheers采纳,获得10
5秒前
irisjlj完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
hao发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
傲娇的鹰完成签到,获得积分10
7秒前
Maud完成签到 ,获得积分10
7秒前
tianguoheng完成签到,获得积分10
7秒前
r41r32完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
彩虹完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
禾几米发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
开朗的二娘完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7410669
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9014716
关于积分的说明 19200020
捐赠科研通 7042577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233176
关于科研通互助平台的介绍 2395481
邀请新用户注册赠送积分活动 2215239