Interaction of NH₃ gas on α-MoO₃ nanostructures — a DFT investigation

Abstract

The structural stability, electronic properties and NH₃ adsorption properties of pristine, Ti, Zr and F substituted α-MoO₃ nanostructures are successfully studied using density functional theory with B3LYP/LanL2DZ basis set. The structural stability of α-MoO₃ nanostructures is discussed in terms of formation energy. The electronic properties of pristine, Ti, Zr and F incorporated α-MoO₃ nanostructures are discussed in terms of HOMO-LUMO gap, ionization potential and electron affinity. α-MoO₃ nanostructures can be fine-tuned with suitable substitution impurity to improve the adsorption characteristics of ammonia, which can be used to detect NH3 in a mixed environment. The present work gives an insight into tailoring α-MoO₃ nanostructures for NH₃ detection.

Структурна стiйкiсть, електроннi властивостi i NH₃ адсорбцiйнi властивостi первинних, Ti, Zr i F замiщених α-MoO₃ наноструктур успiшно вивченi, використовуючи теорiю функцiоналу густини з B3LYP/ LanL2DZ базисним набором. Структурна стiйкiсть α-MoO₃ наноструктур обговорюється в термiнах енергiї утворювання. Електроннi властивостi первинних, Ti, Zr i F iнкорпорованих α-MoO₃ наноструктур обговорюються в термiнах HOMO-LUMO щiлини, потенцiалу iонiзацiї та електронної афiнностi. α-MoO₃ наноструктури можуть бути точно-регульованi за допомогою пiдходящої домiшки замiщення для покращення адсорбцiйних властивостей амонiяку, що може бути використано для виявлення NH₃ в змiшаному середовищi. Дана робота дає розумiння про застосування α-MoO₃ наноструктур для виявлення NH₃.