锰掺杂碳纳米管吸附氮氧化物调控机制研究

赵翠华; 乔少晖; 孟若飞; 陈俊铭; 王家会

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0128

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (01) : 128 -140. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0128

锰掺杂碳纳米管吸附氮氧化物调控机制研究

赵翠华, 乔少晖, 孟若飞, 陈俊铭, 王家会

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摘要

为了研究锰原子掺杂对碳纳米管电子结构和性能的影响，基于密度泛函理论（DFT）,模拟计算本征碳纳米管与锰掺杂碳纳米管对一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO₂）、一氧化二氮（N₂O）3种分子的吸附行为。通过分析能带结构和态密度图，比较碳纳米管掺杂前后电子结构的变化，并基于前线分子轨道能隙分析，得到氮氧化物吸附前后的导电性变化趋势。结果表明，本征碳纳米管对3种氮氧化物分子均为物理吸附，而锰掺杂碳纳米管对N₂O为物理吸附，对NO和NO₂则转变为化学吸附，且吸附能显著提高。锰掺杂单壁碳纳米管具有作为高灵敏氮氧化物气体传感器材料的潜力。