Potential of nanostructured carbon materials for iodine detection in realistic environments revealed by first-principles calculations

吸附 共价键 背景(考古学) 密度泛函理论 碳纤维 硼酚 化学 产量(工程) 色散(光学) 材料科学 计算化学 物理化学 有机化学 复合材料 物理 古生物学 复合数 光学 生物
作者
Kazem Zhour,Ayoub Daouli,A. V. Postnikov,A. Hasnaoui,Michaël Badawi
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (39): 26461-26474 被引量:2
标识
DOI:10.1039/d3cp02205f
摘要

In the context of effective detection of iodine species (I2, CH3I) formed in nuclear power plants and nuclear fuel reprocessing facilities, we perform a comparative study of the potential sensing performance of four expectedly promising 2D materials (8-Pmmn borophene, BC3, C3N, and BC6N) towards the iodine-containing gases and, with the view of checking selectivity, towards common inhibiting gases in the containment atmosphere (H2O and CO), applying methods of dispersion-corrected density functional theory with periodic boundary conditions. A covalent bond is formed between the CO molecule and boron in BC3 or in 8-Pmmn borophene, compromising the anticipated applicability of these materials for iodine detection. The presence of nitrogen atoms in BC6N-2 prevents the formation of a covalent bond with CO; however, the closeness of adsorption energies for all the four gases studied does not distinguish this material as specifically sensitive to iodine species. Finally, the energies of adsorption on C3N yield a significant and promising discrimination between the adsorption energies of (I2, CH3I) vs. (CO, H2O), revealing possibilities for this material's use as an iodine sensor. The conclusions are supported by simulations at finite temperature; underlying electronic structures are also discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
SciGPT应助lt1014采纳,获得10
2秒前
2秒前
LYL完成签到,获得积分10
3秒前
skylar完成签到,获得积分10
3秒前
tgg完成签到,获得积分10
3秒前
MQQ完成签到 ,获得积分10
5秒前
cyll发布了新的文献求助10
5秒前
5_羟色胺完成签到,获得积分10
6秒前
王司徒完成签到,获得积分10
6秒前
浮流少年完成签到,获得积分10
6秒前
万能图书馆应助ZY采纳,获得10
6秒前
陶醉琳发布了新的文献求助10
7秒前
东风渡发布了新的文献求助10
7秒前
Boro发布了新的文献求助10
9秒前
鲜艳的仙人掌完成签到,获得积分10
9秒前
搜集达人应助Babyblue采纳,获得10
10秒前
11秒前
爱听歌的听云完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
木木完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.3应助why采纳,获得10
14秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
15秒前
脱缰的野马完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
动听衬衫发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
欢乐完成签到,获得积分10
18秒前
橘子林关注了科研通微信公众号
18秒前
18秒前
19秒前
菜根谭完成签到,获得积分10
19秒前
冰葬会议发布了新的文献求助20
19秒前
科研通AI6.3应助HJJHJH采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
小蚂蚁发布了新的文献求助10
22秒前
星辰大海应助研友_Lw7MKL采纳,获得10
22秒前
过眼云烟完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
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 7352297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963567
关于积分的说明 19042572
捐赠科研通 7001344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221505
关于科研通互助平台的介绍 2385916
邀请新用户注册赠送积分活动 2201920