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金原子掺杂的碳纳米管吸附CO气体的密度泛函理论研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2011
  • 页码:495-500
  • 分类:O48[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]青海师范大学化学系,西宁810008, [2]四川师范大学,可视化计算与虚拟现实四川省重点实验室,成都610068, [3]辽宁庄河育才高级中学,庄河116400
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50942025)资助的课题
  • 相关项目:GaN表面缺陷诱导ABO3薄膜生长机理研究
中文摘要:

鉴于碳纳米管复合材料具有较强气敏性,该性质对于指导剧毒气体探测器的研发具有重要意义,因此,本文采用密度泛函方法对CO气体在本征、金原子掺杂(8,0)单壁碳纳米管的吸附行为进行研究.通过对吸附体系的几何、电子结构研究表明,CO分子在金原子掺杂的碳纳米管外壁的金原子位置处的吸附能力远大于CO在本征碳纳米管处的吸附,此外,还计算了两种典型位置的电子密度、态密度,进一步支持了掺金碳纳米管对CO气体具有超强的敏感性,因此,金原子掺杂的碳纳米管有望成为探测CO气体的新一代气敏元件.

英文摘要:

The absorption behaviors of CO on the(8,0) semiconducting intrinsic and gold doped(Au-doped) single-walled carbon nanotubes(SWCNTs) are investigated by the density functional theory because superior sensitivity of carbon nanotube to many toxic gases becomes a field of growing interest.It is shown that CO molecules can be absorbed to Au atoms on the wall of Au-doped SWCNT with a bingding energy as high as 2.1eV,and can attract lager charge transfer 0.23.Compared with the intrinsic SWCNT,the Au-doped SWCNT presents a high sensitivity to CO in terms of the calculated geometrical structures and electronic properties,Furthermore,the calculated electron densities of two representative adsorption positions show that Au-doped SWCNT electron clouds overlap more on the top of carbon adsorbed CO.By comparison with the oxygen absorption on SWCNT,we infer that the molecular CO absorbed on Au-doped SWCNT can induce significant change in the conductivity of SWCNT.So Au-doped SWCNT is expected to be a potential candidate for detecting the presence of CO.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876