A DFT+U Study of CO and H2 Adsorption Properties on Ga, Li, and Cu Doped ZnO Surfaces

掺杂剂 吸附 材料科学 杂原子 兴奋剂 密度泛函理论 态密度 金属 电荷密度 无机化学 物理化学 电子结构 计算化学 凝聚态物理 化学 冶金 有机化学 光电子学 戒指(化学) 物理 量子力学
作者
Ho Viet Thang
出处
期刊:ChemNanoMat [Wiley]
卷期号:9 (6) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/cnma.202300024
摘要

Abstract Doping heteroatoms is an efficient method for enhancing the electronic properties of ZnO materials in order to apply them to the desired applications. This study compares the effect of various dopant metals on the electronic and adsorption properties of ZnO using DFT+U calculations. Metal dopants including n‐type Ga (IIIA metal), p‐type Li (IA metal), and equivalent valance metal Cu are thought to be substituted in the Zn lattice at both the surface (Zn sur ) and subsurface (Zn sub ) sites. To evaluate the electronic structure of doped ZnO and the adsorption properties of CO and H 2 on doped ZnO , the Bader charge, density of state, spin density, charge density difference, adsorption energy, and vibrational frequency are calculated. The computed findings demonstrate that, among the investigated dopants, Cu dopant significantly enhances the adsorption characteristics of ZnO materials. This research will be useful in designing appropriate materials for adsorption and catalytic applications.
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