文章摘要:本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pd掺杂PC₆（PdPC₆）对O₂、CO、NO、N₂O、NO₂、SO₂、H₂S和NH₃的吸附特性,分析了气体分子的吸附对PdPC₆电子和光学性质的影响规律.结果表明,Pd掺杂后的PC₆增强了对气体分子的吸附能,表现出对八种气体分子吸附的敏感性.气体分子的吸附致使体系的电荷分布发生重构,从而导致体系电子性质发生变化.其中,O₂、NO、NO₂和SO₂吸附后,PdPC₆由金属性转变为半导体性,而CO、N₂O、H₂S和NH₃吸附后,PdPC₆仍旧保持金属特性.O₂、CO、NO和SO₂的吸附会诱发体系产生磁性,并表现出不同的自旋分布特征.气体分子的吸附还可以调节PdPC₆的功函数,其值依赖于电荷转移的方向和大小.气体吸附还会影响PdPC₆光吸收谱的变化,如O₂、NO、NO₂的吸附使得体系在低频区不同的频率处产生新的吸收峰.因此,我们可通过测定特定频率处的吸收谱以甄别气体分子的种类.本文的研究结果为设计和制备具有高灵敏度和高选择性的气体传感器提供了理论指导.

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论文DOI:10.19907/j.0490-6756.2022.014001

论文分类号:O469;TP212