不同反应气氛下氢终止金刚石表面的活化性能

论文摘要

为了探究金刚石沉积过程中不同反应气氛下萃取基团对金刚石表面活化的影响,基于金刚石的同质外延生长机理,采用第一性原理平面波赝势方法分析了三种萃取基团(H、OH、Cl)在氢终止的金刚石[100]表面的吸附难易程度;并通过过渡态搜索计算,获得了CH4/H2,CH4/H2/CH3COCH3,C2H5Cl/H2三种反应气氛下金刚石氢终止表面产生活性位点的反应热及活化能。经对比分析后发现,H、OH、Cl在氢终止金刚石表面的吸附能逐渐增强,且Cl萃取金刚石表面氢原子产生活性空位的能垒最低。因而,在传统的CH4/H2气氛中引入氧元素或氯元素能有效降低金刚石表面活化所需的能量。

论文目录

• 1 引言
• 2 几何建模与计算方法
•   2.1 基底模型建立
•   2.2 吸附能
•   2.3 过渡态搜索
• 3 结果与讨论
•   3.1 吸附能差异分析
•   3.2 反应热及能垒
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 简小刚,王俊鹏,何嘉诚

关键词: 金刚石,活性位点,过渡态搜索,第一性原理,吸附能

来源: 人工晶体学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 同济大学机械与能源工程学院

基金: 国家自然科学基金(51275358),中央高校专项基金(20140750)

分类号: TQ163

DOI: 10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.03.011

页码: 436-442

总页数: 7

文件大小: 209K

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