Contribution a la compréhension des propriétés physico chimique des matériaux bidimensionnelles, étude ab-initio

Abstract

Le sujet de cette thèse porte sur l'étude et l’analyse de l'interaction du gaz nocif SO2 avec la surface du composé bidimensionnel du HfS2 . Pour ce faire, nous avons effectué une étude ab-initio basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). En particulier, nous décrivons l'effet des lacunes et de l'eau sur une telle interaction. Les résultats montrent que le premier scénario favorise la physisorption du SO2 , tandis que le second favorise sa chimisorption avec des changements structurels sur la surface absorbante. Toutefois, les deux surfaces traitées sont exothermiques à l’adsorber les molécules de SO2 , cependant, le type d'adsorption est différent. La réaction de la structure stable en présence d'eau avec les oxydes de soufre est une interaction de physisorption qui améliore la valeur de la bande interdite de la monocouche isolée. Cependant, pour la structure défectueuse, nous avons un type d'interaction de chimisorption, où l'adsorption des molécules de SO2 élargit les valeurs de la bande interdite. Pour comprendre ce comportement et visualiser les propriétés de la liaison chimique, nous avons utilisé les calculs de charge de Bader et l'indice des interactions non covalentes (NCI). Bien que l'eau améliore le transfert de charge entre la monocouche et le gaz adsorbé, les résultats montrent cependant que la structure défectueuse est un capteur de gaz plus favorable en raison du bord métallique du site actif