摻雜Pt-Pd的石墨烯體系氣體吸附性的研究.pdf

1、石墨烯是當(dāng)今納米材料研究領(lǐng)域的明星材料，具有獨(dú)特物理特性。石墨烯的大比表面積使其具有較好的吸附性能，具有良好的力學(xué)、電學(xué)等性質(zhì)，在微電子器件、傳感器、燃料電池等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，受到廣泛關(guān)注。但是由于石墨烯中碳原子間是sp2雜化成鍵，化學(xué)活性不高。通過對石墨烯進(jìn)行吸附或摻雜，可以改善其化學(xué)活性。研究Pt/Pd等催化劑原子摻雜，對于改善石墨烯吸附特性，推動其在氣體傳感器等領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用具有重要意義。
　　密度泛函理論是本文計(jì)算

2、的理論基礎(chǔ)，本文采用平面波超軟贗勢方法，計(jì)算分析了Pt/Pd兩種過渡金屬元素?fù)诫s的石墨烯吸附氧化性氣體氧氣(O2)和還原性氣體一氧化碳(CO)體系的原子和電子結(jié)構(gòu)，對本征石墨烯和摻雜后石墨烯體系吸附氣體的吸附能、電荷轉(zhuǎn)移、能帶結(jié)構(gòu)和電子態(tài)密度進(jìn)行分析對比。
　　由摻雜前后的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)本征石墨烯的氣體靈敏度較低，吸附O2分子與CO分子時的吸附能與電荷轉(zhuǎn)移都比較小，本征石墨烯吸附O2分子相比本征石墨烯吸附CO分子時的吸附能與電荷轉(zhuǎn)移