异性官能团修饰石墨烯吸附GIS特征气体能力的DFT研究

• 作者: 刘玉斌 李亚莎 梅侣松 王成江 谢烨 赵一帆
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 密度泛函理论 石墨烯 异性官能团 GIS特征气体 吸附能力
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 团簇与纳米结构
• 页码范围: 220-226
• 页数: 7页
• 分类号: TM23
• 字数: 4499字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2020.02.010

摘要

为研制高灵敏度气体绝缘组合开关(GIS)特征气体检测传感器,利用密度泛函理论方法,采用分子模拟软件对GIS特征气体(SO2,SOF2,SO2 F2,CF4)在异性官能团(羟基、羧基与氨基)修饰石墨烯表面的吸附过程进行模拟计算,从微观角度研究了GIS特征气体在异性官能团修饰石墨烯表面的吸附机理.首先计算了各吸附体系的吸附能、净电荷转移量以及态密度,比较了羟基与羧基修饰石墨烯对GIS特征气体的吸附能力;再通过分子前线轨道与能隙对吸附能力强弱的机理进行了研究,得出强吸附修饰官能团的规律性特征,并通过氨基石墨烯进行验证.结果表明:羧基与羟基修饰石墨烯能够有效提高对SO2,SOF2,SO2 F2的吸附能力,但羧基石墨烯对GIS特征气体的整体吸附能力更强;异性官能团修饰石墨烯后的能隙及其与气体分子前线轨道能量差越小,对GIS特征气体吸附能力就越强,异性官能团修饰石墨烯的能隙与前线轨道能量差可以作为选择特征气体敏感材料的依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王成江	三峡大学电气与新能源学院	61	247	9.0	12.0
2	刘玉斌	三峡大学电气与新能源学院	4	0	0.0	0.0
3	梅侣松	三峡大学电气与新能源学院	4	0	0.0	0.0
4	赵一帆	三峡大学电气与新能源学院	5	0	0.0	0.0
5	李亚莎	三峡大学电气与新能源学院	43	48	4.0	6.0
6	谢烨	三峡大学电气与新能源学院	4	7	1.0	2.0