氪氣在石墨烯表面吸附的理論研究.pdf

1、弱相互作用在化學(xué)、物理、材料、生命等自然科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。揭示弱相互作用本質(zhì),可以獲得與研究體系相關(guān)的結(jié)構(gòu)、能量和動力學(xué)等基本信息,是當(dāng)前國際科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點和難點。
　　準(zhǔn)確的描述弱相互作用是理論化學(xué)當(dāng)前面臨的一項重要挑戰(zhàn)。目前,根據(jù)研究氣-固吸附所使用的表面模型可分為Slab模型和Cluster模型。Slab模型利用周期性邊界條件模擬固體表面,該模型的理論研究方法多限于局域密度近似(LDA-)和廣義梯度近似(GGA-

2、)的密度泛函方法(DFT);Cluster模型利用有限元分子(或原子)團(tuán)簇模擬固體表面,其優(yōu)勢在于可采用計算精度較高的量子化學(xué)從頭算方法。
　　對于Rg/Graphene物理吸附,目前理論研究方法多使用Slab模型結(jié)合LDA-/GGA-DFT的計算方法。眾所周知,無論是局域密度近似泛函還是廣義梯度近似泛函研究長程作用的色散力具有先天不足的缺點,因此不能夠準(zhǔn)確的描述分子間的弱相互作用。本課題采用高精度的從頭算方法和引入色散力校正項的

3、新近發(fā)展的密度泛函方法并以分子團(tuán)簇——六苯并苯(Coronene)模擬石墨烯的表面來研究Kr/Graphene體系作用機制。研究結(jié)果如下:
　　1.通過一系列不同理論方法的測試研究Rg/Benzene相互作用,發(fā)現(xiàn)二級微擾理論(MP2)和MPW2PLYPD計算結(jié)果與實驗值十分符合,能夠很好的研究稀有氣體與苯類共軛體系。
　　2.利用上述方法經(jīng)過一系列的幾何測試,證明六苯并苯(Coronene)可以較好的模擬石墨烯的表面。