文档名：表面基团对Ti3C2Tx吸附NO性能影响的第一性原理研究
摘要：本工作基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Ti3C2O2、Ti3C2O1.5(OH)0.5、Ti3C2O(OH)、Ti3C2O1.5F0.5和Ti3C2OF五种模型,从几何结构、电荷转移以及电子性质等方面研究了基团种类和比例对Ti3C2Tx吸附NO的影响.结果表明:相较于Ti3C2O2,含低比例-OH和-F基团的Ti3C2Tx对NO的吸附能更大,电荷转移更弱,不利于其探测NO,与实验结果一致;但随着-OH和-F比例的提高,吸附能分别减小和增大,电荷转移分别增强和减弱,表明高比例的-OH有利于Ti3C2Tx探测NO,而高比例的-F是不利的;同时,在吸附NO后,Ti3C2O2在费米能级附近的能带极值曲率变小,电子有效质量增大,表明-O基团有利于Ti3C2Tx探测NO.在几何弛豫过程中NO分子总是以N原子靠近衬底,吸附距离均较小,而且最近邻原子的电子轨道出现杂化,电子的聚集和消散位于两端,表明最近邻原子间成键较弱且偏离子性.此计算结果可以为Ti3C2Tx探测和屏蔽NO提供理论指导,同时为Ti3C2Tx的表面改性提供思路.
Abstract：Inthiswork,basedonthefirst-principlesmethodofdensityfunctionaltheory,fivemodelsofTi3C2O2,Ti3C2O1.5(OH)0.5,Ti3C2O(OH),Ti3C2O1.5F0.5andTi3C2OFwereconstructed.TheeffectofdifferentgroupsontheadsorptionofNOonTi3C2Txwerestudiedfromthegeo-metricstructure,chargetransferandelectronicproperties.Theresultsshowthat:comparedwiththe-Ogroup,Ti3C2Txwithlowproportionof-OHand-FgroupshavehigheradsorptionenergyandweakerchargetransferforNO,whichisnotconducivetothedetectionofNOandconsis-tentwiththeexperimentalresults.However,withtheincreaseofthe-OHand-Fproportion,theadsorptionenergydecreasesandincreasesre-spectively,thechargetransferisenhancedandweakenedrespectively.Thisindicatesthat-OHgroupsofhighproportionarefavorableforTi3C2TxtodetectNO,whileahighproportionof-Fisunfavorable.Atthesametime,thecurvatureofTi3C2O2becomessmallerattheextremevalueofthebandneartheFermilevel,andtheeffectivemassoftheelectronincreasesafterNOadsorption.Theresultindicatesthatthe-OgroupisbeneficialforTi3C2TxtosenseNO.Intheprocessofgeometricrelaxation,NOmoleculealwaysusesNatomclosetothesubstrate,andtheadsorptiondistanceissmall.Moreover,theelectronorbitalofthenearestneighboratomishybridized,andtheelectronaccumulationanddis-sipationarelocatedatitstwoends.Theresultindicatesthebondsbetweentheadsorbednearestneighboratomsareweak,andbiasedtowardsions.ThecalculationresultscanprovidetheoreticalguidanceforTi3C2TxdetectionorshieldingtoNO,andalsoprovideideasforthesurfacemodificationofTi3C2Tx.
作者：邱毅 邹江峰 马智炜 罗强 刘忠华 陈洋 代逸飞 Author：QIUYi ZOUJiangfeng MAZhiwei LUOQiang LIUZhonghua CHENYang DAIYifei
作者单位：西南石油大学理学院,成都610500;西南石油大学电气信息学院,成都610500西南石油大学电气信息学院,成都610500西南石油大学信息学院,四川南充637001西华师范大学电子信息工程学院,四川南充637000
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：O469
关键词：二维材料 Ti3C2Tx NO吸附 密度泛函理论 电子性质
Keywords：two-dimensionalmaterial Ti3C2Tx NOadsorption densityfunctionaltheory electronicproperty
机标分类号：O641O469TB383
在线出版日期：2024年3月28日
基金项目：表面基团对Ti3C2Tx吸附NO性能影响的第一性原理研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(5)邱毅 邹江峰 马智炜 罗强 刘忠华 陈洋 代逸飞本工作基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Ti3C2O2、Ti3C2O1.5(OH)0.5、Ti3C2O(OH)、Ti3C2O1.5F0.5和Ti3C2OF五种模型,从几何结构、电荷转移以及电子性质等方面研究了基团种类和比例对Ti3C2Tx吸附NO的影响.结果表明:...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
表面基团对Ti3C2Tx吸附NO性能影响的第一性原理研究 First-principle Study on the Effect of Surface Groups on the Adsorption of NO by Ti3C2Tx
表面基团对Ti3C2Tx吸附NO性能影响的第一性原理研究.pdf
- 文件大小:
- 4.3 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
