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Density functional theory studies of Ti3C2T x MXene nanosheets decorated with Au for sensing SF6/N2 nitrogen-containing decomposition gases

密度泛函理论 材料科学 吸附 分子 Atom(片上系统) 纳米技术 物理化学 化学物理 计算化学 物理 化学 量子力学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Fuping Zeng,Hao Qiu,Xiaoxuan Feng,Xinnuo Guo,Kexin Zhu,Qiang Yao,Ju Tang
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:35 (3): 035504-035504 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-6528/acf671
摘要

SF6/N2mixture is an alternative gas of SF6, which is already used in electrical equipment. When a malfunction occurs , SF6/N2will decompose and further react with trace water and oxygen to produce nitrogen-containing gases such as NO, NO2, N2O and NF3. It is necessary to monitor these gases to ensure the safe operation of the equipment. This paper is based on density functional theory (DFT), the nanomaterial Ti3C2Txdoped with Au atom was selected as sensing material. The result shows that Au/Ti3C2Txhas larger adsorption energy when NO and NO2adsorbed on the surface, the stable structures were conformed more easily with NO and NO2compared with N2O and NF3. The density of states analysis and the frontier molecule orbital analysis reveal more change of the system before and after NO and NO2adsorption, suggesting the material showed good sensitivity performance to NO and NO2. Thus, Au/Ti3C2Txis considered to have the potential for sensing NO and NO2.
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