مطالعه نظری ادوات نانوحسگری بر پایه نانوورقه بور نیتریدی برای شناسایی مولکول POCl3

فرآیند جذب سطحی مولکول POCl3 بر روی سطوح نانوورقه های BN ، BN-Al و BN-Si بهمنظور شناسایی آن با رهیافت تیوری تابعی چگالی(DFT)مورد بررسی قرار گرفت. پایدارترین کمپلکسهای جذب شامل (B-O (BN/POCl3، مول بر کالری کیلو- 02/31 و- 33/31 ، -1/00 جذب انرژیهای با (POCl3/Si-BN (O-Si و (POCl3/Al-BN (O-Al پیش بینی شدند. بعد از فرآیند جذب، پارامترهای محاسباتی نشان داد که برهمکنش BN-Si با مولکول POCl3 از لحاظ انرژیکی بسیار قوی میباشد که نشاندهنده واکنش پذیری باالی BN-Si با مولکول POCl3 است که منجر به تفکیک این مولکول سمی به اجزایی با اثر سمیت کمتر میشوند که برای حفاظت محیطزیست مضرات کمتری دارد. الزم به ذکر است که برهمکنشهای خیلی قوی به دلیل زمان بازیابی بیشتر سنسور و واجذب سخت مولکول برای کارآمد بودن یک سنسور گازی مطلوب نمیباشد. نتایج مطالعات با آنالیز چگالی حاالت الکترونی (DOS)نشان میدهد که در فرآیند جذب مولکول، حساسیت الکترونیکی BN-Al به مولکول POCl3 افزایش مییابد بهطوریکه دستخوش تغییر محسوسی در گپ انرژی LUMO/HOMO در حدود 99/23 %-می شود. به طوریکه مقدار بار الکترونی بزرگتری (QT)از مولکول POCl3 به سطح نانوورقه انتقال مییابد و حالات الکترونی جدیدی در محدوده باندگپ (Eg) ظاهر می شوند. در نتیجه، تغییرات در هدایت الکتریکی نانوورقه منجر به تولید سیگنال الکترونی در مدار الکتریکی برای شناسایی مولکول در محیط میشود. بنابراین، از BN-Al میتوان به عنوان سنسور کارآمد برای شناسایی مولکول POCl3 استفاده نمود.