金屬原子修飾石墨烯體系催化性能的理論研究

編號：FTJS06967

篇名：金屬原子修飾石墨烯體系催化性能的理論研究

作者：唐亞楠 陳衛(wèi)光 李成剛 潘立軍 戴憲起

關(guān)鍵詞： 密度泛函理論 金屬原子修飾的石墨烯 氣體吸附 催化氧化反應(yīng)

機(jī)構(gòu)： 鄭州師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院、量子材料研究中心

摘要： 采用基于密度泛函理論的第一性原理方法研究了單個(gè)CO 和O2氣體分子在金屬原子修飾石墨烯表面的吸附和反應(yīng)過程．結(jié)果表明：空位缺陷結(jié)構(gòu)的石墨烯能夠提高金屬原子的穩(wěn)定性，金屬原子摻雜的石墨烯體系能夠調(diào)控氣體分子的吸附特性．通入混合的CO和O2作為反應(yīng)氣體，石墨烯表面容易被吸附性更強(qiáng)的O2分子占據(jù)，進(jìn)而防止催化劑的CO 中毒．此外，對比分析兩種催化機(jī)理（ Langmuir －Hin－shelwood和Eley－Rideal）對CO氧化反應(yīng)的影響．與其它金屬原子相比， Al原子摻雜的石墨烯體系具有極低的反應(yīng)勢壘（＜0．4 eV），更有助于CO氧化反應(yīng)的迅速進(jìn)行．