Аннотации:
газовые сенсоры на основе наноструктурированного оксида цинка
(ZnO) (наностержни/нанопроволоки) обеспечивают возможность высокочувствительного и
селективного обнаружения широкого спектра различных молекул газа и биомолекул в
режиме реального времени. Механизм взаимодействия CO 2 с поверхностью ( 1010 )
ZnO является сложным и требует детального изучения механизма адсорбции на атомном
уровне.В данной работе мы смоделировали адсорбцию молекулы CO 2 на поверхности оксида
цинка с использованием гибридного метода теории функционала плотности в приближении
линейных комбинаций атомных орбиталей (LCAO). Все вычисления выполнялись с
помощью программного кода CRYSTAL. Показано, что тридентатная конфигурация является
наиболее энергетически благоприятной, энергия связи молекулы слабо зависит от покрытия
поверхности. Бидентатная структура молекулы также энергетически благоприятна, что
хорошо согласуется с различными экспериментальными данными по энергии адсорбции и с
выводами NEXAFS. Наличие собственных дефектов на поверхности, таких как кислородная вакансия, приводит к небольшому снижению энергии связи. Полученные результаты
объясняются по наблюдаемым данным эксперимента NEXAFS и гипотетическому образованию нового соединения H 2 CO на поверхности.
