Highly sensitive and selective sensing-performance of 2D Co-decorated phthalocyanine toward NH3, SO2, H2S and CO molecules

单层 吸附 材料科学 酞菁 分子 选择性 工作职能 分析化学(期刊) 化学工程 光化学 纳米技术 化学物理 图层(电子) 物理化学 有机化学 化学 催化作用 工程类
作者
Haihui Zhang,Yingying Ma,Huihui Xiong,Gengfeng Deng,Liang Yang,Zhifeng Nie
出处
期刊:Surfaces and Interfaces [Elsevier BV]
卷期号:36: 102641-102641 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.surfin.2023.102641
摘要

Developing excellent sensing-materials for detecting and monitoring toxic gases in the air is significant for environmental monitoring and industrial emission evaluation. Herein, the first-principles calculations were employed to systematically investigate the adsorption characteristics of twelve different gas molecules (NH3, NO, NO2, SO2, H2S, CO, CO2, CH4, H2O, H2, O2, N2) on the two-dimensional phthalocyanine (Pc) and Co decorated phthalocyanine (CoPc), the electronic properties of various adsorption systems and their sensing-mechanism were also elucidated. The results show that the toxic NH3, NO, NO2, SO2, H2S are chemically adsorbed on the pristine Pc surface, whereas the poor sensitivity of Pc monolayer makes it not suitable to be a sensing-material. By contrast, the CoPc monolayer exhibits the appropriate adsorption strength toward the six poisonous gases (NH3, NO, NO2, SO2, H2S, CO), which is detailedly explained by the analysis of charge transfer, charge density difference and density of states. Moreover, the CoPc monolayer possesses high selectivity to those six gases even if it is in a humid environment. The CoPc monolayer also has excellent sensitivity for those toxic gases due to the obvious variations of bandgap, magnetic moment or work function. Additionally, the recovery time of NH3, SO2, H2S and CO is estimated to be about 3.91 min, 0.02 s, 24.19 ns and 226.38 ns at room temperature, respectively. Consequently, the CoPc monolayer based gas sensor has a great potential application for the NH3, SO2, H2S and CO detection.
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
刚刚
淡定的夜云完成签到 ,获得积分10
刚刚
烟花的应助被Hang采纳,获得10
刚刚
阳光的羊发布了新的文献求助20
刚刚
坐山客完成签到,获得积分10
1秒前
谭久久完成签到,获得积分10
1秒前
lirui_nicely完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
爱听歌胡萝卜的应助被tomatoGG采纳,获得10
2秒前
LMFY222发布了新的文献求助10
3秒前
小呆鹿发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
Jasper的应助被L拉丁是我干死的采纳,获得10
5秒前
cc完成签到,获得积分20
6秒前
烂漫春天完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
ahslyycky完成签到,获得积分10
8秒前
小呆鹿完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei的应助被顶刊相见采纳,获得10
9秒前
小叮当完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
畅快翠风发布了新的文献求助10
10秒前
思柔发布了新的文献求助10
10秒前
momo完成签到,获得积分10
10秒前
小马过河完成签到,获得积分10
10秒前
蓉蓉完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
orixero的应助被困了采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer的应助被baiyupan采纳,获得30
11秒前
12秒前
12秒前
糖糖发布了新的文献求助10
13秒前
充电宝的应助被神奇宝贝龙采纳,获得10
14秒前
xzh发布了新的文献求助10
15秒前
Heinrich完成签到,获得积分10
16秒前
chenye1完成签到,获得积分10
16秒前
搜集达人的应助被科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
俭朴蜜蜂完成签到 ,获得积分10
16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
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8098847
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9509188
关于积分的说明 21470138
捐赠科研通 7673905
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3407564
关于科研通互助平台的介绍 2535584
邀请新用户注册赠送积分活动 2447269