BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,702,561
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Hoá lý

Nguyễn Thành Tiên, Trần Yến Mi(1), Lê Võ Phương Thuận

Nghiên cứu hiện tượng hấp phụ phân tử khí trên dãy nano Penta-graphene dạng răng cưa

Adsorption of gas molecules on sawtooth Penta-graphene nanoribbon

Khoa học (ĐH Cần Thơ)

2020

2A

21-29

1859-2333

Dãy nano Penta-graphene dạng răng cưa, Hấp phụ, Phương pháp nguyên lý ban đầu, Sensor khí

Adsorption, First principles methods, Gas sensor, Sawtooth Penta-graphene nanoribbon

Hiện tượng hấp phụ các phân tử khí (CO, CO2 và NH3) trên Sawtooth Penta-Graphene Nanoribbon (SSPGNR) đã được nghiên cứu bằng phương pháp nguyên lý ban đầu. Nghiên cứu đã xây dựng cấu hình hấp phụ, tính toán năng lượng hấp phụ, sự chuyển điện tích, mật độ trạng thái và sự sai khác mật độ điện tử. Nghiên cứu chỉ rằng sự hấp phụ phân tử khí CO và CO2 trên SSPGNR thể hiện đặc tính hấp phụ hóa học, trong khi đó SSPGNR hấp phụ NH3 thể hiện đặc tính hấp phụ vật lý. Đặc tính Volt-Ampere (I-V) được nghiên cứu dựa trên hình thức luận hàm Green không cân bằng. Kết quả cho thấy các phân tử khí hấp thụ có ảnh hưởng đến độ dẫn của hệ nhưng không nhiều. Đặc tính vận chuyển điện tử của NH3 khi hấp phụ trên SSPGNR tại nhiều vị trí khả dĩ khác nhau cũng được khảo sát. Đặc tính vận chuyển điện tử chỉ ra rằng phân tử khí NH3 có thể dò bởi cảm biến khi dựa trên vật liệu SSPGNR.

The adsorption of gas molecules (CO, CO2, and NH3) on Sawtooth Penta-Graphene Nanoribbon (SSPGNR) has studied by using first principles methods. The adsorption geometries, adsorption energies, charge transfer, density of states, and electron difference density are obtained. It was found that the adsorption of CO and CO2 on SSPGNR shows chemical adsorption properties, meanwhile the adsorption of NH3 shows physical adsorption properties. The current voltage (I–V) characteristics have also been investigated using non-equilibrium green’s function (NEGF) approach. The results indicate that the gas molecules have little effect on modifying the conductance of SSPGNR. A comparison about absorption capacity NH3 on SSPGNR at possible absorption sites has been implemented. Quantum transport calculations further indicate that NH3 molecules can be detected by the SSPGNR-based sensor.

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Xie Y.; Huo Y. P.; Zhang J. M. (2012), Firstprinciples study of CO and NO adsorption on transition metals doped (8, 0) boron nitride nanotube,Applied surface science. 258 (17): 6391–6397
  • [2] Wu T.; Cao D.; Wang X. et al. (2015), Structure of CO2 monolayer on kcl (1 0 0), Applied surface science. 339:1–8,
  • [3] Ouyang T.; Qian Z.; Ahuja R.; Liu X. (2018), First-principles investigation of co adsorption on pristine, C-doped and N -vacancy defected hexagonal ALN nanosheets,Applied surface science. 439: 196–201
  • [4] Zhang C.P.; Shao Z. G. (2019), The adsorption behavior of CO2 and CO on penta-graphene,Journal of South China normal University
  • [5] Brandbyge M.; Mozos J. L.; Ordejón P.; Taylor J.; Stokbro K. (2002), Density-functional method for nonequilibrium electron transport,Physical Review B. 65: 165401
  • [6] Taylor J.; Guo H.; Wang J. (2001), Ab initio modeling of quantum transport properties of molecular electronic devices,Physical Review B. 63: 245407
  • [7] Chen X.; Yang N.; Ni J. M. (2015), Density-functional calculation of methane adsorption on graphenes,IEEE Electron Device Lett. 36:1366–1368
  • [8] Delley B. (2000), F-rom molecules to solids with the DMol3 approach,The Journal of Chemical Physics. 113: 7756–7764
  • [9] Kohn W.; Sham L. J. (1965), Self-consistent equations including exchange and correlation effects,Physical Review. 140: A1133–A11A8
  • [10] Yu Z. G.; Zhang Y. W. (2015), A comparative density functional study on electricalproperties of layered penta-graphene,Journal of Applied Physics. 118: 165706–165712
  • [11] Wang Z. Y.; Dong F.; Shen B. (2016), Electronic and optical properties of novel carbon allotropes,Carbon. 101: 77–85
  • [12] Tien N. T; Thao P. T. B; Phuc V. T.; Ahuja R. (2019), Electronic and transport features of sawtooth penta-graphenenanoribbons via substitutional doping,Physica E: Lowdimensional Systems and Nanostructures. 113572
  • [13] Zhang S.; Zhou J.; Wang Q.; Chen X.; Kawazoe Y.; Jena P. (2015), Penta-graphene: A new carbon allotrope,Proceedings of the National Academy of Sciences. 112(8): 2372–2377
  • [14] Bolotin K. I.; Sikes K.; Jiang Z. (2008), Ultrahigh electron mobility in suspended grapheme,Solid State Communications. 146(9-10): 351–355
  • [15] Neto A. C.; Guinea F.; Peres N. M.; Novoselov K. S.; Geim A. K. (2009), The electronic properties of grapheme,Reviews of modern physics. 81(1): 109
  • [16] Hirata M.; Gotou T.; Horiuchi S.; Fujiwara M.; Ohba M. (2004), Thin-film particles of graphite oxide 1: High-yield synthesis and flexibility of the particles,Carbon. 42(14): 2929–2937
  • [17] Berger C.; Song Z.; Li T. (2004), Ultrathin epitaxial graphite: 2D electron gas properties and a route toward graphene-based nanoelec-tronics,The Journal of Physical Chemistry B. 108(52): 19912–19916
  • [18] Chen X.; Wong C. K.; Yuan C. A.; Zhang G. (2013), Nanowire-based gas sensors,Sensors Actuators B: Chemical. 177: 178–195