Cr/Ti掺杂石墨烯活化CO2分解的理论研究

为筛选更高效的CO2分解还原的催化材料,采用密度泛函理论中的B3LYP方法结合6-31G(d)基组,研究了Cr、Ti掺杂石墨烯对CO2分子的吸附与催化分解的机理.研究结果表明：CO2分子在Cr元素和Ti元素掺杂石墨烯表面的吸附为放热过程,吸附能分别为28.3kcal/mol和7.7kcal/mol,两种元素掺杂石墨烯催化CO2分子中C-O断裂的活化能分别为15.5kcal/mol和7.8kcal/mol,反应过程遵循插入-消除原理,计算结果为CO2还原的催化剂设计提供理论指导.     

石墨烯及其衍生物在催化领域的应用

石墨烯具有特殊的光、电、热和力学等特性,期待被广泛应用于不同领域中,成为新型基础材料.然而,石墨烯完美的蜂巢结构、单一的元素组成,不利于其在催化领域的应用,通过掺杂改性可以对石墨烯的结构和性质进行调控,使其在燃料电池、光催化、电催化等领域表现出优异的性能.我们综述了氧化石墨烯、还原石墨烯、掺杂石墨烯等改性石墨烯的合成、表征及其在催化领域的研究进展,并结合自己的研究提出展望.