Sensing Potential of Carbon Nitride (C6N8) for the Detection of Hydrogen Sulfide (H2S) and Nitrogen Trichloride (NCl3): A DFT Approach

立体化学 化学
作者
Farwa Tariq,Yumna Malik,Nisa Naseem,Waqar Ali Zahid,Adnan Younis,Rasheed Ahmad Khera,Khurshid Ayub,Javed Iqbal
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:24 (7): 9383-9389 被引量:3
标识
DOI:10.1109/jsen.2024.3350651
摘要

Carbon nitride (C 6 N 8 ) is a unique two-dimensional porous material with remarkable electronic and chemical properties. In this study, we explored the sensitivity and selectivity of the C 6 N 8 surface for detecting hydrogen sulfide (H 2 S) and nitrogen trichloride (NCl 3 ) gases via density functional theory (DFT) calculations. The interaction energy of complexes is -22.97 kJ/mol (H 2 S@C 6 N 8 ) and -17.79 kJ/mol (NCl 3 @C 6 N 8 ) with a noticeable difference in their bandgap (E gap ) indicating the promising adsorption strength of the surface for the H 2 S and NCl 3 gases. The results of the quantum theory of atoms in molecule (QTAIM) analysis showed the presence of covalent and non-covalent interactions (NCIs) in the complexes. The partial density of state (PDOS) maps showed the energy states below the fermi level for H 2 S and NCl 3 , demonstrating the sensitivity of these harmful gases for C 6 N 8 . The complexes have a little recovery time (9.969 x 10 -9 s to 1.249 x 10 -9 s) at 300 K, suggesting that the C 6 N 8 surface can be used as a sensing material for H 2 S and NCl 3 analytes. Moreover, the results of the SAPT0 analysis (-28.025 to -23.052 kJ/mol) indicated the stabilization of H 2 S@C 6 N 8 and NCl 3 @C 6 N 8 complexes. This study will promote the use of the C 6 N 8 surface in sensing applications for detecting toxic gases, especially nitrogen trichloride and hydrogen sulfide.
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
刚刚
1秒前
自由意志完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
田田田发布了新的文献求助30
2秒前
的的墨完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
驰驰发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
里昂完成签到,获得积分10
5秒前
大个应助俭朴的猫咪采纳,获得10
6秒前
6秒前
科目三应助甜蜜英姑采纳,获得10
6秒前
genau000发布了新的文献求助30
7秒前
甜芋发布了新的文献求助10
8秒前
Lucas应助田田田采纳,获得10
9秒前
里昂发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
小鞠完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
安静板凳发布了新的文献求助10
10秒前
slx发布了新的文献求助10
10秒前
英俊绿海完成签到 ,获得积分10
12秒前
Jy完成签到 ,获得积分10
12秒前
longtengfei发布了新的文献求助10
12秒前
Penrom发布了新的文献求助10
12秒前
驰驰完成签到,获得积分10
14秒前
田田田完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
科研通AI5应助genau000采纳,获得10
16秒前
16秒前
一一一多完成签到 ,获得积分10
16秒前
windy钟声发布了新的文献求助10
17秒前
will完成签到,获得积分10
17秒前
小宝最爱看论文完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
Dynamika przenośników łańcuchowych 600
Recent progress and new developments in post-combustion carbon-capture technology with reactive solvents 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3538545
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3116302
关于积分的说明 9324585
捐赠科研通 2814070
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1546471
邀请新用户注册赠送积分活动 720547
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 712073