论文摘要
利用密度泛函理论,研究了双层石墨烯层间一氧化碳(CO)与氧(O)的氧化反应,获得了双层石墨烯层间距与反应能垒的定量关系.计算结果表明反应初态、过渡态、末态体系总能以及反应能垒对层间距离变化敏感:随着层间距的逐渐缩小,反应能垒逐渐增加.因此,改变双层石墨烯层间间距可以实现反应能垒的原子级调控.通过差分电荷密度分析体系的电子结构,发现当双层石墨烯层间距较小时,过渡态O—C=O中碳原子与石墨烯上下层中的碳原子之间有明显的电荷堆积,出现sp轨道杂化,导致二者相互作用增强,在z轴方向受到束缚力,难以与吸附在石墨烯表面的氧原子形成较弱的O—C键,阻碍了过渡态O—C=O的形成.通过调控双层石墨烯间距,可以降低一氧化碳氧化反应能垒.该研究可为石墨烯的应用以及新型碳基插层复合材料的制备提供一定的理论支撑.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 崔树稳,李璐,魏连甲,钱萍
关键词: 石墨烯,限域反应,密度泛函理论,反应能垒
来源: 物理学报 2019年21期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 无机化工
单位: 沧州师范学院物理与信息工程学院,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室,北京科技大学数理学院
基金: 国家重点研发计划(批准号:2016YFB0700500),河北省重点研发计划自筹项目(批准号:18211233),河北省高等学校科学技术研究重点项目(批准号:ZD2018301),沧州市自然科学基金(批准号:177000001)资助的课题~~
分类号: TQ127.11
页码: 286-293
总页数: 8
文件大小: 1497K
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