Estudio Teórico de los Efectos de Dopaje Sustitucional de Monocapas de Nitruro de Boro con Aplicación para la Adsorción y Detección de Contaminantes.

Abstract

El diclorometano CH2Cl2 y el cloroformo CHCl3 son compuestos orgánicos halogenados. Físicamente son líquidos más densos que el agua, incoloros, altamente volátiles y con un olor dulce característico. Gracias a su estructura, son solventes excepcionalmente potentes, capaces de disolver grasas, resinas, plásticos y compuestos orgánicos que el agua no puede alterar. Al ser compuestos tan volátiles, llenan el aire de vapores rápidamente. Inhalarlos deprime el sistema nervioso central, causando mareos, náuseas, y en altas concentraciones, pérdida del conocimiento e incluso la muerte. El cloroformo está clasificado como posible carcinógeno humano, al igual que el diclorometano, y es altamente tóxico para el hígado y los riñones. Al ser líquidos densos en fase no acuosa, si se derraman en la tierra, se hunden hasta el fondo de los mantos acuíferos subterráneos. Se convierten en una fuente de contaminación tóxica persistente que es extremadamente costosa y difícil de limpiar. Es por este hecho, que resulta de gran interés el desarrollo de nuevos materiales capaces de detectar y atrapar estas moléculas. En el presente trabajo, se estudió usando la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), mediante el código SIESTA, la interacción de estas moléculas con una monocapa de nitruro de boro dopada con carbono. Los resultados muestran energías de adsorción de entre 0.3 y 0.66 eV. Las distancias de adsorción promedio varían entre 2.75 y 2.02 Å. Además de una alteración en las propiedades electrónicas del material, lo cuál indica la posibilidad de usar este material como base de dispositivos de detección.

Keywords: Contaminantes; Detección; Teoría del Funcional de la Densidad