本研究项目采用密度泛函理论计算和分子动力学模拟相结合的方法,系统地研究了SnO2和ZnO纳米团簇的稳定结构模式,SnO2纳米管的结构和电子学性质,Pt掺杂SnO2纳米管的结构和气敏特性,SnO2晶体表面的结构特征和气敏特性以及氮化硼纳米材料的功能化修饰和气敏特性等。研究结果表明SnO2的片层结构是一种亚稳态,在一定条件下有可能独立存在;SnO2纳米管是一种宽带隙纳米材料,其带隙宽度随着管径的增加而增加;由于SnO2纳米管外表面为氧化面,因此SnO2纳米管不是一种很好的气敏材料;贵金属掺杂可以改善SnO2晶体表面的气敏特性;氢/氟化氮化硼纳米材料可以诱导自发磁化现象;氮化硼纳米管可以作为某些气体的气敏材料,通过掺杂可以有效的改善其气敏特性等。以上这些研究成果对于二氧化锡、氮化硼等纳米材料的合成以及在气敏传感器、纳米自旋电子器件等领域的应用具有重要的参考价值。
英文主题词metal oxide nanoclusters;boron nitride nanomaterials;gas-sensor properties;density functional theory calculations