第一性原理研究O2在CrN4掺杂石墨烯上的氢化

• 作者: 张喜林 李燕 李硕 杨宗献 薛洁 许庆冉 路战胜
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: CrN4 掺杂的石墨烯 O2 氢化 DFT-D
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 原子、分子结构与光谱
• 页码范围: 779-784
• 页数: 6页
• 分类号: O469
• 字数: 2687字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2016.10.005

摘要

掺杂是调制graphene催化特性的有效方法．掺杂的石墨烯,因其具有对氧还原反应具有较高的活性,而作为一种新型高效质子交换膜燃料电池阴极材料．采用包含色散力校正的第一性原理的密度泛函理论方法(DFT-D)系统的研究了O2在CrN4掺杂的石墨烯上的吸附和氢化特性．结果表明：(1) O2倾向于以side-on模式吸附在Cr顶位,形成O-Cr-O三元环结构,吸附能为1．75 eV；(2) O2在CrN4-Gra上更倾向于直接分解成O+O,并进一步氢化为O+OH,反应的限速步为O2的分解,相应的反应势垒为0．48 eV．