-
题名硫醇吸附挥发性有机气体(VOCs)的气敏机理
被引量：1
- 1
-
-
作者
张海燕
李琦
王梓臻
文豪
刘丹凤
-
机构
中国环境科学研究院
中国汽车工程研究院股份有限公司
中国科学院微电子研究所
-
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2025年第3期35-44,共10页
-
基金
北京市科技新星计划(Z21110002121017)。
-
文摘
化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常见的硫醇与六种典型的VOCs(乙醇ETN、异丙醇IPA、丙酮ACN、正己烷HXN、甲苯TLN、苯甲醛BND),基于密度泛函理论(DFT),计算其表面静电势(ESP)并建立气体吸附模型.在气体吸附模型的基础上计算其吸附能,并分析其弱相互作用,从微观角度解释气体吸附的作用机理.实验结果表明,具有羟基的MUD分子对同样有羟基的气体(如ETN、IPA)能够以氢键的方式吸附,具有较强的选择效果;具有苯环的MTT分子与具有苯环结构的气体分子(如TLN、BND)吸附时会在苯环之间形成π-π堆积,基于色散作用进行吸附,这表明MTT分子对具有苯环结构的气体有着较强的吸附作用.研究发现其色散作用吸附的强弱与分子的表面ESP绝对值有关.本文对于传感器表面修饰物吸附气体的气敏机理进行了探究,并对表面修饰物的选择和实验结果预测提供了理论指导.
-
关键词
硫醇
VOCS
DFT
表面静电势
气体吸附模型
弱相互作用分析
-
Keywords
Thiol
VOCs
DFT
Surface ESP
gas adsorption model
Weak interaction analysis
-
分类号
O561.4
[理学—原子与分子物理]
-
