Density functional theory study of Cu-doped BNNT as highly sensitive and selective gas sensor for carbon monoxide

材料科学 密度泛函理论 一氧化碳 吸附 兴奋剂 掺杂剂 氮化硼 空位缺陷 分子 解吸 催化作用 选择性 分析化学(期刊) 化学物理 光电子学 无机化学 物理化学 纳米技术 计算化学 结晶学 化学 有机化学
作者
Guohong Fan,Xiaohua Wang,Xianxian Tu,Hong Xu,Qi Wang,Xiangfeng Chu
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:32 (7): 075502-075502 被引量:39
标识
DOI:10.1088/1361-6528/abc57a
摘要

The adsorption of CO, CO2, CH4, H2, N2 and N2O on armchair (5,5) boron nitride nanotube (BNNT) with and without the doping of transition metals (TM), i.e. Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or Zn, was investigated using the density functional theory calculation. The results indicate all the considered gases are physically adsorbed by weak interaction on the pure BNNT, revealing that pure BNNT has poor sensing performance for these gases. TM are then doped in the B or N vacancy of BNNT to improve the sensitivity and selectivity. As a result, it was found that the gas adsorption performance of BNNT is obviously enhanced due to the introduction of TM dopant atom. In particularly, according to the results of adsorption energy, Cu doped BNNT (Cu-BNNT) system shows a high selectivity toward CO molecule compared with other metal doped systems. This is further confirmed by the density of state, energy gap and charge transfer analyses. Furthermore, based on the sensor performance analysis, it was found that Cu-BNNT also has favorable desorption characteristics for CO. Therefore, this study concluded that Cu-BNNT can be used as a superior sensor material with high sensitivity, selectivity and favorable recycle time for CO gas.
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
橙子是不是完成签到,获得积分10
刚刚
夏至未至完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
科研通AI6.3应助小公举采纳,获得10
1秒前
1秒前
hhh完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
明亮朝雪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
励志发SCI完成签到 ,获得积分10
2秒前
迷你的隶完成签到,获得积分10
2秒前
112450195发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
严庆完成签到,获得积分10
3秒前
gaofei完成签到,获得积分10
3秒前
自由的荷包蛋完成签到,获得积分20
3秒前
白白完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
传奇3应助李一李采纳,获得10
4秒前
yang完成签到,获得积分10
4秒前
淡水痕完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
别让zz读书完成签到 ,获得积分10
5秒前
快乐羿发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
茶柠完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
小番茄完成签到,获得积分10
6秒前
billevans完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
mike发布了新的文献求助10
6秒前
gaofei发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
LIU完成签到 ,获得积分10
6秒前
Leety完成签到 ,获得积分10
7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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043522
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7806800
关于积分的说明 16240738
捐赠科研通 5189292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776883
邀请新用户注册赠送积分活动 1759902
关于科研通互助平台的介绍 1643374