人工晶体学报, 2017, 46(2): 304-310.
4d过渡金属掺杂石墨烯体系对NO2分子的吸附

董海宽 1, , 齐义辉 2, , 李明标 3, , 修晓明 4, , 史力斌 5,

1.渤海大学数理学院,锦州121013;辽宁工业大学材料科学与工程学院,锦州121001;
2.辽宁工业大学材料科学与工程学院,锦州,121001;
3.渤海大学数理学院,锦州,121013;
4.渤海大学数理学院,锦州,121013;
5.渤海大学数理学院,锦州,121013

基于第一性原理的密度泛函理论对NO2分子吸附在4d过渡金属掺杂的石墨烯体系进行了研究.发现Cd原子价电子构型为4d105s2,形成饱和结构,不容易掺入石墨烯体系.调查了三种NO2分子的吸附情况,分别是N原子、一个O原子、两个O原子靠近石墨烯体系吸附点.通过能量优化获得最稳定的吸附构型.通过吸附能、电荷转移等数据研究了各吸附构型对NO2的吸附情况.纯的石墨烯体系对NO2分子的吸附较弱,吸附能小于0.2 eV,而4d掺杂可以明显提高吸附体系的吸附性能,多数吸附能超过了2 eV.其中掺Nb原子对NO2吸附效果最好,且吸附构型较稳定,吸附能为3.686 eV.此外,通过比较吸附前后带隙的变化,可发现掺Zr原子,石墨烯体系由半导体转变为金属,而掺Nb原子,石墨烯体系由金属转变为半导体.
引用: 董海宽, 齐义辉, 李明标, 修晓明, 史力斌 4d过渡金属掺杂石墨烯体系对NO2分子的吸附. 人工晶体学报, 2017, 46(2): 304-310. doi: 
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