A quantum mechanical analysis of the electronic response of BN nanocluster to formaldehyde



Document title: A quantum mechanical analysis of the electronic response of BN nanocluster to formaldehyde
Journal: Journal of the Mexican Chemical Society
Database: PERIÓDICA
System number: 000397026
ISSN: 1665-9686
Authors: 1
2
Institutions: 1Islamic Azad University, Central Tehran Branch, Teherán. Irán
2Islamic Azad University, Shahr-e-Rey Branch, Teherán. Irán
Year:
Season: Ene-Mar
Volumen: 60
Number: 1
Pages: 34-39
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, analítico
Spanish abstract Se ha demostrado previamente que las propiedades electrónicas de nanotubos y sábanas tipo grafeno BN prístinos no son sensibles a la presencia de H2CO gaseoso. Aquí se estudia la adsorción de H2CO sobre la superficie externa de nano-cajas B12N12 utilizando cálculo de funcionales de la densidad X3LYP y desarrollados en Minnesota. Se encontraron tres comportamientos de adsorción diferentes incluyendo fisisorción, quimisorción y funcionalización química. Los cambios de energía libre de Gibbs, a temperatura ambiente y presión de 1 atm, se encuentran en el rango de -0.07 a -2.00 eV (X3LYP). La brecha de energía HOMO-LUMO del cúmulo disminuye dramáticamente después de la quimisorción de H2CO. Por lo tanto, los nano-cúmulos B12N12 podrían usarse en dispositivos sensores de gases para la detección de H2CO
English abstract It has been previously demonstrated that the electronic properties of pristine BN nanotubes and graphene-like sheets are not sensitive toward presence of H2CO gas. Here, the adsorption of H2CO on the external surface of B12N12 nano-cage is studied using X3LYP and Minnesota density functional calculations. Three different adsorption behaviors were found including physisorption, chemisorption, and chemical functionalization. Gibbs free energy changes at room temperature and 1 atm pressure is in the range of -0.07 to -2.00 eV (X3LYP). The HOMO-LUMO energy gap of the cluster dramatically decreases after the H2CO chemisorption. Thus, B12N12 nanocluster may be used in gas sensor devices for H2CO detection
Disciplines: Química,
Física y astronomía
Keyword: Química orgánica,
Física de partículas y campos cuánticos,
Nanoestructuras,
Formaldehído,
Cálculos ab initio,
Estructura electrónica,
Nanotubos,
Adsorción
Keyword: Chemistry,
Physics and astronomy,
Organic chemistry,
Particle physics and quantum fields,
Nanostructures,
Formaldehyde,
Ab initio calculations,
Electronic structure,
Nanotubes,
Adsorption
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