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应用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究过渡金属钇(Y)修饰对石墨烯储氢性能的影响。考虑Y原子在石墨烯上易形成团簇,采用B原子掺杂有效阻止了团簇形成。通过模拟计算得到的改性体系稳定、储氢性能优异,可吸附6个H2分子,平均吸附能范围为-0.539到-0.655 eV (per H2),理论上满足理想的氢吸附能范围。经Bader电荷初步计算和基于Y/B/graphene (G)体系吸附H2分子的电子态密度及电荷差分密度图分析得,Y原子与石墨烯间通过电荷转移产生结合,与H2分子则发生典型的Kubas型相互作用。Y原子改变了H2分子与石墨烯基的电荷分布,成为连接两者电子云的桥梁,从而增强了H2分子的吸附能。改性石墨烯体系吸附的均为氢分子,有利于在环境温度和压力条件下进行循环控制,是具有良好发展前景的储氢材料之一。 相似文献
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用密度泛函理论的总能计算研究了金属铜(100)面的表面原子结构以及氮原子的c(2×2)吸附状态.研究结果表明:在Cu(100) c(2×2)-N表面系统中,氮原子处于四度配位的空洞(FFH)位置,距离最表面铜原子层的垂直距离为0.20?,最短的Cu—N键长度为1.83?.结构优化的计算否定了被吸附物导致的表面再构模型,即c(2×2)元胞的两个铜原子在垂直于表面方向发生相对位移,一个铜原子运动到氮原子之上的模型.该吸附表面的功函数约为4.65eV, 氮原子的平均吸附能为4.92 eV(以孤立氮原子为能量参考点).计算结果还说明,Cu—N杂化形成的表面局域态的位置在费米面以下约1.0 eV附近出现,氮原子和第一层以及第二层铜原子均有不同程度的杂化作用.该结果为最近有关该表面的STM图像的争论提供了判据性的第一性原理计算结果.
关键词:
Cu(100) c(2×2)-N
表面吸附态
密度泛函总能计算 相似文献