مطالعه نظری جذب متان بر روی نانولوله کربنی تک دیواره (0و8) آرایش یافته با دیمر نقره - پالادیوم

در مقاله حاضر جذب مولکول متان بر روی نانولوله کربنی (0و8) آرایش یافته با دیمر ag-pd ، با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبات نشان داد که جذب مولکول متان بر روی ساختار از نوع فیزیکی و گرماده با انرژی جذب 340mev است. مقدار انرژی جذب حاکی از افزایش قابل توجه انرژی جذب مولکول متان بر روی نانولوله آرایش یافته در مقایسه با نانولوله خالص(80mev) می‌باشد. همچنین میزان بار انتقالی بین مولکول متان و نانولوله کربنی برابر با 0/05eو از متان به سمت نانولوله محاسبه شد. هیچ تغییر محسوسی در ساختار نواری و چگالی حالات پس از جذب متان ایجاد نشد. ساختار پیشنهادی در حالت بدون گاز یک نیمه هادی مغناطیسی دوقطبی با گاف وارونگی اسپین بسیار کوچک برابر با 150mevاست از سوی دیگر انرژی جذب متان بر روی ساختار مقدار قابل توجه و حدود دو برابر گاف انرژی می‌باشد. همین امر امکان تزریق حامل به نانولوله در اثر گرمای واکنش و به دنبال آن تغییر هدایت را فراهم می‌آورد. بنابراین ساختار پیشنهادی پتانسیل به‌کارگیری به عنوان حسگر بر مبنای دمای واکنش و تغییر رسانایی را دارا می‌باشد.

theoretical study of methane adsorption on ag-pd dimer decorated (8,0) single wall carbon nanotube

in the present paper, the adsorption of methane molecule on the (8,0) single wall carbon nanotube decorated with ag-pd dimer (ag-pd/cnt80) is investigated using density functional theory. the results show that methane adsorption on the nanotube is an exothermic and physical process accompanied with the energy of 340 mev. the amount of adsorption energy indicates a significant increase in the adsorption energy of methane molecule on the decorated nanotube compared to pure one (80 mev). the charge transfer is from methane to ag-pd/cnt80 and equal to 0.05e. there were no significant changes in the band structure and density of the states after methane adsorption. the proposed structure before methane adsorption is a bipolar magnetic semiconductor with a small gap. on the other hand, methane adsorption energy is about twice the energy gap. this allows the carrier to be injected into the nanotube due to the heat of the reaction, followed by a change in conductivity. therefore, the proposed structure has the potential to be used as a sensor based on reaction temperature and conductivity change.