Adsorção de gases em nanoestruturas : um estudo ab-initio

Abstract

Os cálculos da Teoria Funcional da Densidade (DFT,do inglês Density Functional The- ory) foram efetuados para analisar o desempenho de nanotubos de nitreto de boro de parede

única (BNNT, do inglês boron nitride nanotubes) e das monocamadas de pentagrafeno (PG, do inglês penta-graphene) como sensor de pequenas moléculas, tais como CO2, NH3 e O2.

Foram utilizadas energias de ligação, distâncias de equilíbrio, transferência de carga, orbi- tais moleculares, bem como a densidade dos estados para estudar o mecanismo de adsorção

das espécies de gás na superfície dessas estruturas. Os nossos resultados sugerem um au- mento considerável do potencial de adsorção de BNNTs quando o esquema de dopagem é

utilizado, em comparação com a adsorção em nanotubos primitivos. Observou-se que os na- notubos dopados de Ni são os melhores candidatos à adsorção tanto de dióxido de carbono

como de amônia. Já para as estruturas de PG, os resultados mostram que a monocamada de PG com um defeito gerado pela retirada de um único átomo com simetria sp3

apresentaram maior energia de adsorção comparadas com as estruturas com defeito gerado pela retirada de um átomo com simetria sp2 para a adsorção de O2. Apresentando um grau de selectividade para a orientação da molécula, alterando as suas configurações de bandgap e com isso a sua estrutura eletrônica.