Το οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) είναι ένα ημιαγωγικό υλικό με ευρύ χάσμα
ζώνης που έχει μελετηθεί εκτενώς λόγω των μοναδικών ηλεκτρονικών και οπτικών
ιδιοτήτων του, οι οποίες παίζουν καθοριστικό ρόλο σε διάφορες εφαρμογές, όπως
το καουτσούκ, οι κόλλες, οι χρωστικές ουσίες, οι μπαταρίες καθώς και διάφορες
καταλυτικές εφαρμογές, για να αναφέρουμε μερικές. Επιπλέον, η προσρόφηση είναι
μια πολύ γνωστή πτυχή της κατάλυσης και σε ορισμένες περιπτώσεις ο βαθμός
προσρόφησης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης της καταλυτικής δρα-
στηριότητας ενός υλικού.
Η κύρια εστίαση σε αυτή τη διατριβή θα είναι η προσομοίωση της μοριακής προσ-
ρόφησης σε επιφανειακές πλάκες ZnO με πρόσμιξη ΜαγγανίουMn.Οι προσομο-
ίωσειςς της μοριακής προσρόφησης σε επιφάνειες ZnO όμ Mn,μπορούν να προ-
σφέρουν σημαντική εικόνα για τις καταλυτικές ιδιότητες του υλικού και να βοη-
θήσουν στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών και εκλεκτικών καταλυτών. Για να ε-
λέγξουμε περαιτέρω τις καταλυτικές ιδιότητες του προστιθέμενου Μαγγανίου στην
επιφάνεια μας, εξετάζουμε την προσρόφηση πρότυπων μορίων όπως το μονοξείδιο
του άνθρακα και το υδρογόνο.Επικεντρωνόμαστε στην ενέργεια προσρόφησης και
συγκεκριμένα, πώς αυτή εξαρτάται από τη θέση προσρόφησης και την περιεκτικότη-
τα σε Μαγγάνιο. Οι προσομοιώσεις πραγματοποιούνται με τη χρήση του Vienna
Ab-initio Simulation Package (VASP),ενός από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα
στον τομέα της υπολογιστικής επιστήμης των υλικών, το οποίο εκτελεί υπολογι-
σμούς ηλεκτρονικής δομής πρώτης αρχής με τη χρήση DFT(Density Functional
Theory).
(EL)
Zinc Oxide (ZnO) is a wide-bandgap semiconductor material that has been
extensively studied due to its unique electronic and optical properties, which
play a crucial role in a variety of applications such as rubber, adhesives, pig-
ments, batteries and main different catalytic applications to mention just a few.
Moreover, adsorption is a well known aspect in catalysis and in some cases the
degree of adsorption can also be used as an indicator of the catalytic activity
of a material.
The main focus on this thesis will be the simulation of molecular adsorption
on ZnO surface slabs doped with Mn. Simulations of adsorption on Mn-doped
ZnO surfaces, can provide important insight into the catalytic properties of the
material and aid in the development of more efficient and selective catalysts.
We consider adsorption of model molecule such as CO and H on its surface. We
focus on the adsorption energy and in particular, how it depends on adsorption
site and Mn content. The simulations are performed using the Vienna Ab-initio
Simulation Package (VASP), one of the most widely used in the field of compu-
tational materials science, which performs first-principles electronic structure
calculations using DFT(Density Functional Theory).
(EN)
University of Crete
