Two-dimensional graphitic carbon nitride (g-C4N3) for superior selectivity of multiple toxic gases (CO, NO2, and NH3)

同核分子 吸附 材料科学 分子 基质(水族馆) 石墨氮化碳 电子转移 电荷(物理) 碳纤维 电子 分析化学(期刊) 物理化学 化学 物理 有机化学 催化作用 地质学 海洋学 复合材料 复合数 光催化 量子力学
作者
Fazle Subhan,Imran Mahmood Khan,Jisang Hong
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:31 (14): 145501-145501 被引量:19
标识
DOI:10.1088/1361-6528/ab61d2
摘要

Using first principles calculations, we investigated the possibility of selecting multiple toxic gases using one substrate material. Here, we explored the transport property of H2, N2, O2, CO, CO2, NO2, and NH3 gas molecules on two-dimensional graphitic carbon nitride (2D g-C4N3). The homonuclear molecule such as H2, N2, and O2 has very weak adsorption energy (equal to or less than 0.1 eV) and also CO2 has an adsorption energy of 0.23 eV. In the typical toxic gas molecule adsorption systems, we found an appreciable charge transfer. In CO and NH3 adsorption systems, the charge transfer of 0.397 and 0.418 electrons from the molecule to the substrate was found, while the NO2 molecule gained 0.124 electrons from the substrate. Due to this large amount of charge transfer, we obtained large adsorption energies of 4.57, 1.29, and 1.93 eV in CO, NO2, and NH3 systems. Moreover, through the I–V curve calculations, we found large difference in the current. The calculated current was 21, 13.11, and 16.16 μA for CO, NO2, and NH3 systems at the bias voltage of 0.5 V. Our results imply that the 2D g-C4N3 can be a superior substrate material for sensing of multiple toxic gases.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
欢喜亦绿发布了新的文献求助10
刚刚
爱听歌不乐完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.4应助若菲采纳,获得10
1秒前
天天快乐应助爆爆采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
三三发布了新的文献求助20
2秒前
989933完成签到,获得积分20
3秒前
MozzieMiao应助坦率的念梦采纳,获得10
3秒前
李健应助不甜采纳,获得10
3秒前
ddog完成签到,获得积分10
3秒前
Frienkie完成签到,获得积分10
3秒前
李某人完成签到,获得积分10
4秒前
RR完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
打打应助酸甜柠檬采纳,获得10
5秒前
haha发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
李健应助南北采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
xjc23发布了新的文献求助10
8秒前
xiang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
大风发布了新的文献求助10
10秒前
彭语诺完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
molihuakai应助Spondal采纳,获得10
11秒前
xjc23发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
dddd123完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
xjc23发布了新的文献求助10
12秒前
情怀应助bright采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7286073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8906493
关于积分的说明 18847546
捐赠科研通 6955632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208252
关于科研通互助平台的介绍 2378368
邀请新用户注册赠送积分活动 2183861