Exploration of the adsorption of caffeine molecule on the TiO2 nanostructures: A density functional theory study

Author(s):
Message:
Article Type:
Research/Original Article (بدون رتبه معتبر)
Abstract:
The first principles were calculated to study the adsorption behaviors of caffeine molecules on the pristineand N-doped TiO2 anatase nanoparticles. Both oxygen and nitrogen in the caffeine molecule can reactstrongly with TiO2 nanoparticle. Thus, the binding sites were located on the oxygen or nitrogen atom ofthe caffeine, while the binding site of the TiO2 nanoparticle occurs on the fivefold coordinated titaniumatoms. Counting van der Waals (vdW) interactions showed that adsorption on the N-doped TiO2 is morefavorable in energy than the adsorption on the undoped one that indicates the high sensitivity of N-dopedTiO2 nanoparticles towards caffeine molecules. This condition refers to a dominant effect of nitrogendoping on the adsorption properties of pristine TiO2. The existence of large overlaps in the PDOS spectraof the oxygen and nitrogen atoms of the caffeine and titanium atom of TiO2 represent forming Ti-O andTi-N bonds between them. The results of molecular orbital calculation demonstrate that the HOMOsare strongly localized on the caffeine. Charge analysis based on Mulliken charges reveals a considerablecharge transfer from the caffeine to the TiO2 nanoparticle.
Language:
English
Published:
Journal of Nanoanalysis, Volume:5 Issue: 4, Dec 2018
Pages:
255 to 276
magiran.com/p2606294  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!