BN烯对毒性有机小分子甲醛传感行为的第一性原理研究

BN烯具有周期性的六元环结构,可以实现对单个气体分子的检测。利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了甲醛分子吸附于本征和掺杂S的BN烯的体系。建立了BN烯吸附结构模型,计算了BN烯掺杂前后对甲醛气体的吸附能、电荷转移、能带和态密度,发现掺杂S后的BN烯对甲醛分子的吸附能和电荷转移明显增大,其导电率也大大提高,说明S的掺杂改善了BN烯对甲醛的传感性。这是由于S的掺杂,在本征BN烯能带中引入了杂质能级,增强了BN烯和甲醛分子间的相互作用,提高了BN烯对甲醛气体的气敏响应速度和吸附能力。由此可知BN烯可用于甲醛分子的检测,同时在电子器件和化学传感器方面有巨大应用潜力。