CO在Pd掺杂BNNT上的吸附性质.pdfVIP

第３４卷第８期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３４ №．８ ２０１３年８月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ａｕｇ．２０１３ ＣＯ在 Ｐｄ掺杂ＢＮＮＴ上的吸附性质 孙苗，刘萍，崔彧，张辉 （哈尔滨理工大学化学与环境工程学院 黑龙江哈尔滨，１５００８０） 摘　 要：硼氮纳米管（ＢＮＮＴ）具有较高的比表面，有成为良好的吸附材料应用于气敏材料的潜能；然而其较高的禁带宽度 限制了在敏感材料方面的应用．针对ＢＮＮＴ导电能力较弱的问题，采用密度泛函理论计算研究了Ｐｄ掺杂三周期（５，５）、 （６，６）、（７，７）硼氮纳米管吸附ＣＯ的结构与性质．研究结果表明，当Ｐｄ原子取代掺杂ＢＮＮＴ 中的一个Ｂ原子或者Ｎ原 子使得纳米管几何结构和能带结构发生了明显的变化，带隙有明显降低，最低降至２．０ ｅＶ．当掺杂后的ＢＮＮＴ 吸附ＣＯ 以 后，能带带隙的变化比较明显（大于０．５ ｅＶ），这表明掺杂体系对ＣＯ具有较好的敏感性． 关键词：硼氮纳米管；Ｐｄ掺杂；吸附；密度泛函理论 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１３０４０３８ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ０９５３．００１．ｈｔｍｌ 中图分类号：Ｏ６４１　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１３）０８⁃１０５７⁃０６ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＣＯ ｏｎ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｗｉｔｈ Ｐｄ ｄｏｐｅｄ ＳＵＮ Ｍｉａｏ，ＬＩＵ Ｐｉｎｇ，ＣＵＩ Ｙｕ，ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００８０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ ｎａｎｏｔｕｂｅ （ＢＮＮＴ） ｈａｓ ａ ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ，ｓｏ ｉｔ ｈａｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｔｏ ｂｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ａｄｓｏｒ⁃ ｂｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｉｎ ｇａｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｆｏｒ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ． Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｉｔｓｗｅａｋｅｒ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｏｒｙ ｗａｓｕｓｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｐｒｏｐ⁃ ｅｒｔｙ，ｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ Ｐｄ⁃ｄｏｐｅｄ ｔｈｒｅｅ ｐｅｒｉｏｄｓ （５，５），（６，６） ａｎｄ （７，７） ＢＮＮＴ ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｒｅ⁃ ｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｇｅｏｍｅｔｒｙ ａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｒｅｃｈａｎｇｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙｗｈｅｎＢｏｒＮａｔｏｍｉｓｓｕｂｓｔｉ⁃ ｔｕｔｅｄ ｂｙ Ｐｄ ａｔｏｍ，ｎａｍｅｌｙ ｔｈｅ ｂａｎｄ ｇａｐｓ ｏｆ ｄｏｐｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｂｅｃｏｍｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｂａｎｄ ｇａｐ ｉｓ ａｂｏｕｔ ２．０ ｅＶ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｂａｎｄ ｇａｐｓ （ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ０．５ ｅＶ） ｗｈｅｎ ＣＯ ｉｓ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｏｎｔｏ ＢＮＮＴ，ａｎｄ ｔｈａｔ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｄｏｐｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ ｈａｖｅ ｎｉｃｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｔｏ ＣＯ ｍｏｌｅｃｕｌｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ；Ｐｄ⁃ｄｏｐｅｄ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｄ