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Dioxin sensing properties of graphene and hexagonal boron nitride based van der Waals solids: a first-principles study

机译：石墨烯和六边形硼的van der wa vAl固体的二恶英感应性质：一项研究

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The changes in the electronic properties of single and bilayers of graphene (G) and hexagonal boron nitride (h-BN) two dimensional (2D) sheets have been investigated upon interaction with 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) by employing density functional theory (DFT) based calculations. The calculated interaction energy, band gap and charge transfer reveal that bilayer h-BN (BLBN) may serve as a better potential candidate for sensing TCDD than the other systems. To gain further insight into the sensing properties of these materials, the transmission spectra and current-voltage (I-V) characteristics have been calculated by using Non-Equilibrium Green's Function (NEGF) combined with DFT approach. It is interesting to mention that a Negative Differential Resistance (NDR) effect has been observed in a single layer BN (SLBN) nanoribbon upon interaction with TCDD. The calculated I-V characteristics of the BLBN nanoribbon-TCDD complex reveal that the interaction between the two systems enhances the current flow through the BLBN nanoribbon, which is appreciably higher than that of pristine BLBN. These findings may open up new avenues for the application of bilayers as possible sensors for pollutants.
机译：在与2,3,7,8-四氯二氯二恶英 - 二恶英相互作用时研究了石墨烯（G）和六边形氮化硼（H-Bn）二维（2D）片的二维（H-Bn）二维（2D）片的电子性质的变化已经研究了（通过采用基于密度的功能理论（DFT）计算的TCDD。计算的相互作用能量，带隙和电荷转移揭示了双层H-BN（BLBN）可以用作比其他系统感测TCDD的更好潜在的候选者。为了进一步了解这些材料的感测性能，通过使用非平衡绿色的功能（NegF）与DFT方法相结合来计算透射光谱和电流 - 电压（I-V）特性。有趣的是，在与TCDD的相互作用时，在单层BN（SLBN）纳米中，在单层BN（SLBN）纳米中已经观察到负差分电阻（NDR）效应。 Blbn纳米波 - TCDD复合物的计算的I-V特性揭示了两个系统之间的相互作用增强了通过Blbn纳米的电流，这明显高于原始Blbn的电流。这些发现可以为污染物的可能传感器打开新的途径，以适用双层。

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  • 来源
    《RSC Advances》 |2016年第108期|共13页
  • 作者

    Kamaraj M.; Sundar J. Vijaya; Subramanian V.;

  • 作者单位

    Cent Leather Res Inst CSIR Chem Lab Madras 600020 Tamil Nadu India;

    Cent Leather Res Inst CSIR Chem Lab Madras 600020 Tamil Nadu India;

    Cent Leather Res Inst CSIR Chem Lab Madras 600020 Tamil Nadu India;

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  • 中图分类 化学;
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