N掺杂对α-石墨炔表面吸附H2O,H,O和OH的电子性质和磁性的影响

论文摘要

石墨炔是一种新型的二维（2D）碳的同素异形体,炔键单元的高活性使其在小分子吸附方面相比石墨烯更具优势.本文基于密度泛函理论（DFT）,研究了H2O和H、O及OH分别在原始的和掺杂了N原子的α-石墨炔上的相互作用.研究结果表明,N掺杂和小分子吸附能够改变α-石墨炔的电子结构和磁性. N原子掺杂后α-石墨炔对小分子的吸附能力明显增强. H、O原子和OH吸附在N原子掺杂体系前后表现出明显的磁性差异:H原子和OH吸附在纯净的α-石墨炔上体系显示磁性,N原子掺杂后,磁性消失;而O原子则是吸附在纯净的α-石墨炔上未表现出磁性,N原子掺杂后,体系出现磁性.此外,α-石墨炔对水分子的吸附作用较弱,受范德瓦耳斯作用影响较大,属于物理吸附.本研究将为α-石墨炔中N杂质检测以及α-石墨炔基气体传感器的设计研究提供新的思路.

论文目录

• 1 引 言
• 2 计算方法
• 3 结果与讨论
•   3.1 N原子掺杂对本征α-石墨炔电子结构影响
•   3.2 H2O、H、O和OH与α-石墨炔的作用
•   3.3 N掺杂对α-石墨炔上H2O、H、O和OH电子结构的影响
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李慧婷,马亚强,戴宪起

关键词: 石墨炔,掺杂,吸附,电子结构

来源: 原子与分子物理学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 河南师范大学物理与材料科学学院

基金: 国家自然科学基金(61674053)

分类号: O613.71

页码: 894-900

总页数: 7

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