A theoretical study on the adsorption behaviors of Ammonia molecule on N-doped TiO۲ anatase nanoparticles: Applications to gas sensor devices

سال انتشار: 1395
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 107

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJND-7-4_010

تاریخ نمایه سازی: 24 تیر 1401

چکیده مقاله:

We have performed density functional theory investigations on the adsorption properties of ammonia molecule on the undoped and N-doped TiO۲ anatase nanoparticles. We have geometrically optimized the constructed undoped and N-doped nanoparticles in order to fully understand the adsorption behaviors of ammonia molecule. For TiO۲ anatase nanoparticles, the binding site is preferentially located on the fivefold coordinated titanium sites. However, we have mainly studied the interaction of NH۳ molecule over the fivefold coordinated titanium sites including the bond lengths, bond angles, adsorption energies, density of states (DOSs) and molecular orbitals. The results indicated that the adsorption of NH۳ molecule on the N-doped nanoparticles is energetically more favorable than the adsorption on the undoped one, suggesting the strong adsorption of NH۳ molecule on the N-doped nanoparticles. Adsorption on the N-doped nanoparticles leads to the more stable and favorable complexes. Our theoretical work represents that the N-doped nanoparticles have higher sensing capability than the pristine ones to remove the hazardous NH۳ molecules from the environment.

کلیدواژه ها:

Adsorption ، Density Functional Theory (DFT) ، Density of states ، TiO۲ ، NH۳

نویسندگان

Amirali Abbasi

Molecular Simulation Laboratory (MSL), Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.

Jaber Jahanbin Sardroodi

Molecular Simulation Laboratory (MSL), Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Linsebigler A. L., Lu G., Yates J. T., (۱۹۹۵), Photocatalysis ...
  • Diebold U., (۲۰۰۳), The surface science of titanium dioxide. Surf. ...
  • Fujishima A., Zhang X., Tryk, D. A., (۲۰۰۸), TiO۲ photocatalysis ...
  • Henderson M. A., (۲۰۱۱), A surface science perspective on TiO۲ ...
  • Banfied J. F., Veblen D. R., (۱۹۹۲), Conversion of perovskite ...
  • Grätzel M., (۲۰۰۱), Photoelectrochemical cells. Nature. ۴۱۴: ۳۳۸−۳۴۴ ...
  • Fujishima A., Honda, K., (۱۹۷۲), Electrochemical photolysis of water at ...
  • Dutta P. K., Ginwalla A., Hogg B., Patton B. R., ...
  • Garfunkel E., Gusev E., Vul (Eds.) A., (۱۹۹۸), Fundamental Aspects ...
  • Erdogan R., Ozbek O., Onal, I., (۲۰۱۰), A periodic DFT ...
  • Onal I., Soyer S., Senken S., (۲۰۰۶), Adsorption of water ...
  • Wei Z., Mei W., Xiyu S., Yachao W., Zhenyong L., ...
  • Liu J., Dong L., Guo W., Liang T., Lai W., ...
  • Zhao D., Huang X., Tian B., Zhou S., Li Y., ...
  • Tang S., Cao Z., (۲۰۱۱), Adsorption of nitrogen oxides on ...
  • Rumaiz A. K., Woicik J., Cockayne C. E., Lin H. ...
  • Chen Q., Tang C., Zheng G., (۲۰۰۹), First–principles study of ...
  • Jia L., Wu C., Han S., Yao N., Li Y., ...
  • Liu J., Liu Q., Fang P., Pan C., Xiao W., ...
  • Li A., Fei Y., Aschauer U., Chen J., Selloni A., ...
  • Berger T., Sterrer M., Diwald O., Knözinger E., Panayotov D., ...
  • Abbasi A., Sardroodi J. J., Ebrahimzadeh, A. R., (۲۰۱۶), Chemisorption ...
  • Abbasi A., Sardroodi, J. J., (۲۰۱۶), Modified N-doped TiO۲ anatase ...
  • Abbasi A., Sardroodi, J. J., (۲۰۱۶), N-doped TiO۲ anatase nanoparticles ...
  • Otoufi M. K., Shahtahmasebebi N., Kompany A., Goharshadi E., (۲۰۱۴), ...
  • Ebrahimzadeh A. R., Abbasi M., Afshari S., (۲۰۱۵), Density functional ...
  • Sardroodi J. J., Afshari S., Ebrahimzadeh A. R., Abbasi M., ...
  • Abbasi A., Nadimi E., Planitz P., Radehaus C., (۲۰۰۹), Density ...
  • Hohenberg P., Kohn W., (۱۹۶۴), Inhomogeneous Electron Gas. Phys. Rev. ...
  • Kohn W., Sham L., (۱۹۶۵), Self-Consistent Equations Including Exchange and ...
  • The code, OPENMX, pseudoatomic basis functions, and pseudopotentials are available ...
  • Ozaki T., (۲۰۰۳), Variationally optimized atomic orbitals for large-scale electronic ...
  • Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M., (۱۹۹۷), Generalized Gradient ...
  • Koklj A., (۲۰۰۳), Computer graphics and graphical user interfaces as ...
  • Web page at: http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/amcsd.php ...
  • Wyckoff, R. W. G., (۱۹۶۳), crystal structures, Second edition. Interscience ...
  • نمایش کامل مراجع