原始及O官能化的类R-石墨炔BN片层：室温下高灵敏度与高选择性SO?传感器的候选材料

摘要： 近年来，多种氮化硼同素异形体的成功制备为二维材料在纳米器件领域的应用带来了广阔前景。本研究通过第一性原理计算，提出并探究了两种新型二维氮化硼同素异形体——类矩形石墨炔结构纳米片（R-BNyne）和氧功能化R-BNyne纳米片（R-BNOyne）。声子色散与分子动力学计算证实了金属态R-BNyne和间接带隙半导体R-BNOyne的结构稳定性。通过计算CH?、CO、CO?、SO?和H?在R-BNyne与R-BNOyne表面的吸附行为，评估其作为气体传感器的潜力。R-BNyne和R-BNOyne在有无SO?吸附时电流-电压曲线的显著变化表明，二者均可作为室温下高灵敏度、高选择性的SO?优质传感器候选材料。本研究不仅为调控二维纳米片电子特性提供了新方案，更有助于设计新型氮化硼同素异形体，拓展其在气体传感器及高灵敏度SO?高效捕获领域的应用可能性。