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Pt掺杂碳纳米管吸附气体小分子的DFT计算
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利用B3LYP/LANL2DZ 方法对Pt 掺杂(5,5)单壁碳纳米管(SCNT)吸附SO2, HCHO 和CO2 三种气体小分子进行了详细的理论计算. 通过分析吸附气体分子前后Pt 掺杂SCNT 的几何结构、电子态密度变化、前线轨道成分HOMO-LUMO 能隙和红外光谱特征, 给出了SCNT-Pt 是否有潜力检测这三种气体分子的理论依据. 自1991 年Iijima 教授发现碳纳米管(CNTs)[1～4]以来,因为具有优良的物理和化学性质, CNTs 受到了越来越多的关注. CNTs 具有中空结构、大的比表面积和离域π轨道, 对很多气体分子具有较大的吸附能力. 由于气体分子与CNTs 之间的化学和物理作用可以引起CNTs 费米能级附近态密度的变化, 进而改变宏观电阻和电流,因此近年来人们开始使用CNTs 来制备气体分子传感器. 和传统的气体传感器相比, CNTs 传感器具有灵敏度高、响应时间快、体积小以及在室温下工作等优点, 因而在工业、医疗和环境保护等领域有很大的应用潜力.但是, 本征CNTs 受自身结构和化学性质的限制, 所能吸附的气体种类非常有限, 仅限于几种强氧化性和强还原性气体[5～7], 而许多气体如CO、氰化物等有毒气体,以及氢气、水分子和生物分子等无法吸附在本征CNTs表面[8], 不易被检测及检测灵敏度不高使CNTs 传感器难以进入市场. 因此, 增加检测气体分子的种类以及提高灵敏程度成为了CNTs 能否作为优秀传感器的一个标准. |
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2013-02-03 18:06:10, 1.15 M
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2013-02-05 14:52
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韩大脚3楼
2013-02-06 16:08
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2017-03-20 19:18
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