电场作用下P掺杂硅烯选择性吸附CH4的第一性原理计算

• 作者: 霍英菲 黄珍霞 王军凯 王雪晴 胡前库 周爱国
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 关键词: 硅烯 第一性原理计算 CH4吸附 外加电场
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 原子、分子结构与光谱|Atomic and Molecular Structure and Spectroscopy
• 页码范围: 41-48
• 页数: 8页
• 分类号: O613.72
• 语种: 中文
• DOI: 10.19855/j.1000-0364.2021.041007

摘要

在煤层气中选择性吸附和捕捉甲烷分子,对提高煤矿安全具有十分重要的意义.本文采用第一性原理计算的方法,研究了外加电场作用下P掺杂硅烯对甲烷分子的选择性吸附性能.结果表明:正电场作用下,P掺杂硅烯与甲烷分子之间产生较强的化学吸附,能够快速捕获甲烷分子.当关闭外加电场时,P掺杂硅烯与甲烷分子之间则为微弱的物理吸附,甲烷分子很容易实现脱附.同时还发现,外加电场作用下,P掺杂硅烯与氮气、氧气及水之间的吸附均属于物理吸附,表明P掺杂硅烯可以在这些混合气体中实现甲烷气体的选择性吸附.P掺杂硅烯有望成为选择性好的甲烷传感、捕获新材料.