First-principles prediction of two-dimensional metal bis(dithiolene) complexes as promising gas sensors

文献情報

出版日 2018-05-04
DOI 10.1039/C8CP00900G
インパクトファクター 3.676
著者

Hongmei Liu, Xiaolong Li, Changmin Shi, Dongchao Wang, Li Chen, Yuanyuan He, Jianwei Zhao


原文を見る

要旨

The recently synthesized two-dimensional metal bis(dithiolene) complex (MDT), a kind of metal–organic framework with a kagome lattice structure, has been found to be a promising material for electronic devices. Here we report the surface adsorption effects of gas molecules on the electronic properties and transport behaviors of two-dimensional MDT (M = Fe, Co, Ni, Pd, and Pt) films. The first-principles results reveal that the MDT nanosheets are selectively sensitive to different adsorbed molecules, such as CO, NO, and O2 molecules. All the studied gas molecules can be chemically adsorbed on the ferromagnetic FeDT and CoDT nanosheets, whereas the non-magnetic PdDT and PtDT films are only sensitive to NO molecules, showing quite weak interaction with CO and O2. The physisorption of CO on PdDT and PtDT originates from the mismatch of energy levels between the metal dz2 orbitals and the CO σ orbitals. In contrast, the Pd and Pt dxz and dyz orbitals can well align with the NO π* orbitals, causing strong chemisorption. More importantly, the adsorption of NO on PdDT and PtDT not only induces a magnetism of 1.0 μB for the two films but also greatly enhances the conductivity. In the case of PtDT, we observe a transition from the semiconducting to the metallic phase on NO adsorption. This significant change in the electronic structure can be understood from the adsorption-induced interfacial charge transfer and the strong orbital hybridization between the metal d states and the NO π* states. Our results suggest the potential application of the PdDT and PtDT nanosheets in gas sensing and spintronics.

関連文献

μ-XAFS of a single particle of a practical NiOx/Ce2Zr2Oy catalyst

Tomoya Uruga, Hajime Tanida, Yasuko Terada, Yasuhiro Iwasawa, Shin-ichi Ohkoshi

2011-06-08 Communication

DOI: 10.1039/C1CP20895K

Back matter

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C1CP90133H

Thermodynamic and kinetic properties of hydrogen defect pairs in SrTiO3 from density functional theory

Nikolaos Bonanos, Jan Rossmeisl, Tejs Vegge

2011-07-18 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20406H

Resonant dissociative electron attachments to cysteine and cystine

Yong-Feng Wang, Shan Xi Tian, Jinlong Yang

2011-07-25 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21267B

Fabrication of Co3O4-reduced graphene oxide scrolls for high-performance supercapacitor electrodes

Weiwei Zhou, Tao Chen, Kim Seng Tan, Xingtao Jia, Zhiqiang Luo, Chunxiao Cong, Huanping Yang, Chang Ming Li

2011-07-07 Communication

DOI: 10.1039/C1CP21917K

Understanding microsolvation of Li+: structural and energetical analyses

Jonathan Romero, Andres Reyes, Jorge David, Albeiro Restrepo

2011-07-27 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20903E

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C1CP90124A

Ionic liquids and oligomer electrolytes based on the B(CN)4− anion; ion association, physical and electrochemical properties

Johan Scheers, Jagath Pitawala, Frederic Thebault, Jae-Kwang Kim, Jou-Hyeon Ahn, Aleksandar Matic, Per Jacobsson

2011-07-21 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21062A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドの代替品はありますか?

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドは特定の化学反応に適しているため、代替品は限られています。しかし、同様の構造を持つ2-ヒドロキシ-4-ニトロベンジン...

772-33-82-(Bromomethyl)-4-ni...
化合物よくある質問

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドは有毒で、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。...

1800044-77-2N-[(1Z)-1-(2-Bromoph...
化合物よくある質問

1,3プロパンジオール,2-[2-(2アミノ-6クロロ-9Hピリミジン-9-イル)エチル-1,1,2,2-D4]-2,3-ジアセタートの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は、新規治療薬の開発に注目されています。市場では、その有効性と安全性が評価され、研究分野では、分子生物学と医薬化学の新たな発見が期待されています。

1020718-81-31,3-Propanediol, 2-[...
化合物よくある質問

安息香の代替品はありますか?

安息香の代替品としては、フェノール、アロマターゼ阻害剤などが考えられます。しかし、使用目的により適切な代替品は異なります。

579-44-2Ethanone, 2-hydroxy-...
化合物よくある質問

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide はどの業界で使用されていますか?

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide は主に医薬品開発やポ...

128802-73-3succinimidyl-alanyl-...
化合物よくある質問

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸(CAS番号: 1256794-05-4)の使用には、GHS( Globally Harmonized S...

1256794-05-4Methyl 6-amino-5-chl...
化合物よくある質問

エチル4-(シクロ Pentagonyl)アミノ-2-メチル硫化基ピリミジン-5-カルボキシレートを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いには、耐薬品性の容器を使用し、通気性の良い場所で操作することを推奨します。漏れ時は、SDS(安全データシート)を参照して適切な措置を取ること。手洗いと洗...

211245-62-4ethyl 4-(cyclopentyl...
化合物よくある質問

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩とは何ですか?

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩は、CAS番号1258940-00-9で表される化合物です。これは、(S)-3-苯基哌啶的盐酸盐であり、主に医薬品の原料と...

1258940-00-9(S)-3-Phenylpiperidi...
化合物よくある質問

3,5-二甲基金剛胺の主な用途は何ですか?

3,5-二甲基金剛胺は、主に医薬品の原料として使用され、また抗うつ薬や抗アルツハイマー薬の開発に利用されます。さらに、化粧品や食品添加物の製造でも重要な役割を果...

19988-45-52-(2,3-Dihydroxyphen...
化合物よくある質問

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステルの代替品はありますか?

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステル (CAS番号: 1398066-13-1) の代替品には、ビス(2-エチルヘキシル)フェノールカルボ...

1398066-13-1Bis(4-methyl-2-penty...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。