بررسی خواص حسگری نانولوله کربنی (0و8) آرایش یافته با اتم نیکل در مواجه با متان در حضور اکسیژن محیط

Abstract

در مقاله حاضر با استفاده از نظریه تابعی چگالی به بررسی تأثیر آرایش‌دهی نانولوله‌کربنی (0و8) با اتم نیکل در بهبود خواص حسگری آن نسبت به گاز متان پرداخته شده است. با توجه به اینکه حسگرهای گاز عمدتا در محیط پایه هوا مورد استفاده قرار می‌گیرند، کلیه شبیه‌سازی‌ها با در نظر گرفتن اکسیژن هوا به عنوان یکی از گازهای موجود در هوا نیز انجام گرفته است. جذب متان بر روی نانولوله‌کربنی آرایش یافته با اتم نیکل تأثیر محسوسی در گاف انرژی، تابع کار و انتقال بار بین نانولوله و متان دارد که نشان دهنده پتانسیل این فلز در بهبود خواص حسگری نانولوله‌کربنی نسبت به گاز متان است. مقایسه نتایج مربوط به جذب متان بر روی نانولوله‌کربنی آرایش یافته با نیکل با در نظر گرفتن تأثیر اکسیژن هوا نشان می‌دهد که، در حالی‌که جذب متان بر روی نانولوله‌کربنی آرایش یافته با نیکل میتواند گاف انرژی و تابع کار را به ترتیب به میزان 32 و 36/2% تغییر دهد با در نظر گرفتن تأثیر اکسیژن هوا در انجام شبیه‌سازی‌ها این مقادیر به 66/ 16 و 34/2 % کاهش می‌یابد. نتایج به دست آمده اهمیت در نظر گرفتن اکسیژن موجود در هوا در شبیه‌سازی حسگرهای گاز مبتنی بر نانولوله‌کربنی را به‌طور مشخص بیان می‌کند.

Keywords

• نظریه تابعی چگالی
• حسگر گاز متان
• نیکل
• نانولوله‌کربنی