بررسي ابتدا به ساكن تأثير آرايش‌دهي نانولوله‌كربني تك جداره (0و8) با اتم‌ پالاديوم و خواص حسگري آن در معرض گاز متان

ab initio investigation of Pd adsorption on (8,0) SWCNT and its application as methane sensor

در مقاله حاضر با استفاده از نظريه تابعي چگالي به بررسي تاثير آرايش دهي نانولوله كربني تك جداره (0و8) توسط اتم پالاديوم در جذب مولكول متان پرداخته شده است. نتايج نشان داد كه جذب اتم پالاديوم بر روي نانولوله كربني از نوع شيميايي با انرژي جذب eV1.66- است. همچنين جذب پالاديوم موجب تبديل نانولوله از نيمه‌هادي نوع p به نيمه‌هادي نوع ‌n مي‌شود. حضور اتم پالاديوم موجب افزايش انرژي جذب مولكول متان بر روي نانولوله و همچنين كاهش فاصله تراز فرمي از لبه نوار هدايت مي‌شود. نتايج به دست آمده با نتايج آزمايشگاهي مبني بر بهبود خواص حسگري نانولوله‌كربني توسط آرايش‌دهي با پالاديوم و همچنين كاهش مقاومت حسگر در معرض متان تطبيق دارد.

Using density functional theory the structural, electronic and magnetic properties of methane (CH4) adsorption on the pure and Pd decorated (8, 0) carbon nanotube is investigated. The obtained results indicate endothermical chemisorption of Pd on the nanotube surface with a large binding energy of about -1.66 eV. Palladium adsorption also converts the nanotubes from p-type semiconductor to n-type. The results indicated that in the presence of Pd, the adsorption energy of CH4 on the CNT significantly increases. After methane adsorption the distance between Fermi level and conduction band decreases which shows the increasing of carrier concentration. Obtained results are matched with previous experimental results regard to gas sensing enhancement of CNT by pd decoration and reduction of sensor resistance in the presence of methane.