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无序碳单层的电子结构及氢原子吸附的第一性原理研究
被引量：
1
1
作者
张颖
刘佳溪
+8 位作者
孙志海
黄强
夏永鹏
李彬
邹勇进
张焕芝
黄鹏儒
徐芬
孙立贤
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2022年第4期24-32,共9页
本研究运用第一性原理计算方法,系统地研究了无序碳单层材料不同位点的电子结构及其析氢性能.计算结果显示无序结构中的C-C键相比于石墨烯中的C-C键在26.7%的范围内有不同程度的拉伸或压缩,使得C原子电荷在-0.17~+0.16个电子范围内变化...
本研究运用第一性原理计算方法,系统地研究了无序碳单层材料不同位点的电子结构及其析氢性能.计算结果显示无序结构中的C-C键相比于石墨烯中的C-C键在26.7%的范围内有不同程度的拉伸或压缩,使得C原子电荷在-0.17~+0.16个电子范围内变化,导致部分C原子电子局域化.电子的局域化增强了C原子的化学活性,从而表现出了较强的吸附性能.我们发现H原子与C原子的键合及析氢性能与C原子间的键角相关.对于三配位的碳原子,其中三个价电子通过sp^(2)杂化轨道与最邻近的碳原子结合形成较强的共价键,而余下的一个p^(z)轨道电子可以与H原子在垂直于原子层的方向形成较弱的化学键.无序结构可以打破三个sp^(2)杂化轨道的对称性,进而影响p^(z)轨道与氢的成键.本研究在一定程度上揭示了单层无序碳材料结构-性能的构效关系,为实验上设计特定性能的无序碳功能材料提供理论指导.
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关键词
第一性原理计算
无序碳
电子性质
氢吸附
析氢反应
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职称材料
题名
无序碳单层的电子结构及氢原子吸附的第一性原理研究
被引量：
1
1
作者
张颖
刘佳溪
孙志海
黄强
夏永鹏
李彬
邹勇进
张焕芝
黄鹏儒
徐芬
孙立贤
机构
桂林电子科技大学
材料
科学与工程学院
广西
信息
材料
重点实验室
广西新能源材料构效关系协同创新中心
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2022年第4期24-32,共9页
基金
国家自然科学基金(51801041,551671062,5187011196,51971068)
国家重点研究开发计划(018YFB1502103,2018YFB1502105)
+2 种基金
广西自然科学基金(2017JJB150085)
广西科技计划(2018AD19052)
桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目(2020YCXS111)。
文摘
本研究运用第一性原理计算方法,系统地研究了无序碳单层材料不同位点的电子结构及其析氢性能.计算结果显示无序结构中的C-C键相比于石墨烯中的C-C键在26.7%的范围内有不同程度的拉伸或压缩,使得C原子电荷在-0.17~+0.16个电子范围内变化,导致部分C原子电子局域化.电子的局域化增强了C原子的化学活性,从而表现出了较强的吸附性能.我们发现H原子与C原子的键合及析氢性能与C原子间的键角相关.对于三配位的碳原子,其中三个价电子通过sp^(2)杂化轨道与最邻近的碳原子结合形成较强的共价键,而余下的一个p^(z)轨道电子可以与H原子在垂直于原子层的方向形成较弱的化学键.无序结构可以打破三个sp^(2)杂化轨道的对称性,进而影响p^(z)轨道与氢的成键.本研究在一定程度上揭示了单层无序碳材料结构-性能的构效关系,为实验上设计特定性能的无序碳功能材料提供理论指导.
关键词
第一性原理计算
无序碳
电子性质
氢吸附
析氢反应
Keywords
First-principle calculations
Amorphous carbon
Electronic properties
Hydrogen adsorption
Hydrogen evolutionreaction
分类号
O643 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无序碳单层的电子结构及氢原子吸附的第一性原理研究
张颖
刘佳溪
孙志海
黄强
夏永鹏
李彬
邹勇进
张焕芝
黄鹏儒
徐芬
孙立贤
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2022
1
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