4d過渡金屬摻雜石墨烯對HCN吸附行為的第一性原理研究

編號：NMJS07317

篇名：4d過渡金屬摻雜石墨烯對HCN吸附行為的第一性原理研究

作者：董海寬 史力斌

關(guān)鍵詞： 石墨烯 過渡金屬摻雜 氰化氫 吸附 第一原理

機構(gòu)： 渤海大學(xué)數(shù)理學(xué)院

摘要： 采用第一性原理的密度泛函理論方法研究了摻雜Y、Zr、Nb、Mo、Tc和Ru的石墨烯體系對氰化氫(HCN)的吸附作用。首先考察了HCN分子中H、C或N原子分別靠近吸附點的三種吸附構(gòu)型。然后比較了吸附HCN前后摻雜石墨烯的能帶變化。研究結(jié)果表明,摻雜Mo和Ru的石墨烯吸附HCN后的帶隙大小變化大于20%,并表現(xiàn)為半導(dǎo)體行為,說明吸附后摻雜石墨烯的電導(dǎo)性能受影響較大。此外,進一步研究了摻雜Mo和Ru的石墨烯吸附HCN的過程,討論了吸附能、帶隙、晶格常數(shù)、HCN電荷和鍵長的變化,并分析了摻雜Mo和Ru的石墨烯的振動特性。研究表明,摻雜Mo和Ru的石墨烯對HCN的吸附非常敏感,這可能是開發(fā)HCN傳感器的有用材料。