非金属与金属原子共掺杂石墨烯体系的气敏特性研究

• 作者: 吴莹丽 周金成 唐亚楠 孙贝贝 张红卫 柴花斗 王彦彦
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 化学
• 关键词: 密度泛函理论 石墨烯 气体分子 电子结构 吸附特性
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 团簇与纳米结构
• 页码范围: 782-788
• 页数: 7页
• 分类号: O641
• 字数: 3512字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2018.05.011

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了非金属N原子和金属原子(M=Mo,Al,Co,Fe,Au和Pt)共掺杂石墨烯体系(M-GN4)的电子结构和表面活性.研究发现:单个金属原子掺杂的GN4体系表现出不同的稳定性,相比掺杂的Au原子,其它的金属原子都具有很高的稳定性(>6.0 eV).掺杂的金属原子失去电荷显正电性将有助于调控气体分子的吸附特性.Mo-GN4和Al-GN4衬底对吸附的O2表现出较高的灵敏性,单个CO和O2分子在Co-GN4和Fe-GN4衬底的吸附能差别较小.此外,吸附不同的气体分子能够有效地调控M-GN4体系的电子结构和磁性变化.