Hydrogen release from NH3 in the presence of BN graphene: DFT studies



Título del documento: Hydrogen release from NH3 in the presence of BN graphene: DFT studies
Revue: Journal of the Mexican Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000384192
ISSN: 1665-9686
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Islamic Azad University, Central Tehran Branch, Teherán. Irán
2Islamic Azad University, Islamshahr Branch, Teherán. Irán
Año:
Periodo: Ene-Mar
Volumen: 59
Número: 1
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español Usando la teoría de funcionales de la densidad investigamos la interacción de una molécula de NH3 con sábanas de grafeno prístinas y con defectos anti-sitio BN (g-BN) en términos energéticos, geométricos y de propiedades electrónicas. La energía de absorción calculada de NH3 en g-BN está en el rango de -0.70 a -2.46 eV, lo cual es considerablemente más negativo que en las sábanas prístinas. Se encontró que la absorción de NH3 en las sábanas con defectos puede causar la liberación de una molécula de H2. Las propiedades electrónicas de las sábanas con defectos BN muestran que hay carga significativa después del proceso de absorción, de modo que la diferencia de energía HOMO/LUMO varía de 3.31 a 3.60-4.97 eV. Por otra parte, el nivel de Fermi de las sábanas con defecto se mueve a energías de interacción más altas lo que resulta en barreras de energía potencial reducidas para la emisión de electrones desde la superficie de la sábana, incrementado el campo de emisión debido a la disminución de la función trabajo
Resumen en inglés Using density functional theory, we investigated the interaction of an NH3 molecule with a pristine and antisite defected BN sheet (g-BN) in terms of energetic, geometric, and electronic properties. The adsorption energy of NH3 on defected g-BN was calculated to be in the range of -0.70 to -2.46 eV, which is considerably more negative than that on the pristine sheet. It was found that the adsorption of NH3 adsorption on the defected sheet may cause the release of an H2 molecule. The electronic properties of the defected BN sheet were significantly changed after the adsorption process so that its HOMO/LUMO energy gap was changed from 3.31 to 3.60-4.97 eV. Moreover, the Fermi level of the defected sheet shifts to higher energies after the interaction, which results in reduced potential barrier of the electron emission for the sheet surface, enhancing the field emission because of the decreased work function
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Física de partículas y campos cuánticos,
Boro,
Nitrógeno,
Nanoplanchas,
Hidrógeno,
Grafeno,
Teoría del funcional de la densidad (DFT),
B3LYP,
Amonio
Keyword: Physics and astronomy,
Particle physics and quantum fields,
Boron,
Nitrogen,
Nanosheets,
Hydrogen,
Graphene,
Density functional theory (DFT),
B3LYP,
Ammonia
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