H2O分子在石墨烯扶手型边缘吸附的研究

• 作者: 何国柱 刘健康
• 来源期刊: 四川大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 石墨烯 吸附 电子密度分布 态密度
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 物理学
• 页码范围: 635-638
• 分类号: O485
• 字数: 1953字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0490-6756.2012.03.029

摘要

类似石墨表面,石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子,石墨烯比石墨具有更大表面积,因此,石墨烯的表面性能被广泛关注.然而较少被关注的是石墨烯边缘C原子的性能.石墨烯边缘C原子由于存在未配对的电子,因此具有更强的反应活性.本文采用了Self-Consistent-Charge Density Functional Tight Binding(SCC-DFTB)方法对H2O分子在石墨烯扶手型边缘的吸附现象进行了研究.研究发现,石墨烯边缘的峰位C原子具有很好的吸附性,吸附能大约为-0.109～-0.768 eV,明显大于石墨烯表面原子的吸附能(-0.018～-0.047eV).当H2O分子被吸附时,有电荷转移现象发生,使得H2O分子极性增强,增加了吸附性能.当H2O分子中的O原子朝向C原子时,H2O分子可与两个谷位C原子、两个峰位C原子形成环状物,是没有O-H键分解的吸附中最稳定的结构,有明显的电荷转移现象.