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金属掺杂的磷烯对亚甲基蓝的吸附机理:DFT-D研究
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作者 王群 周乃武 +7 位作者 赵虹林 杨丽欣 邓壹铭 单正莉 杨志豪 邓良平 梅青刚 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第3期52-60,共9页
随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度... 随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考. 展开更多
关键词 亚甲基蓝 色散力校正 密度泛函理论 磷烯 掺杂磷烯
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掺杂磷烯二维纳米材料对草甘膦吸附机理的研究
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作者 王群 周乃武 +5 位作者 单正莉 覃庆雨 刘钰佳 王梅 梅青刚 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第4期58-64,共7页
草甘膦是世界上普遍使用的除草剂之一,被广泛使用在农田和非农田杂草的防治.由于草甘膦类除草剂的大范围应用,其对动植物的危害性逐渐受到人们的关注.磷烯二维纳米材料与草甘膦之间相互作用机理的研究对草甘膦的检测及去除具有重大的意... 草甘膦是世界上普遍使用的除草剂之一,被广泛使用在农田和非农田杂草的防治.由于草甘膦类除草剂的大范围应用,其对动植物的危害性逐渐受到人们的关注.磷烯二维纳米材料与草甘膦之间相互作用机理的研究对草甘膦的检测及去除具有重大的意义.本研究将采用基于密度泛函理论方法考察本征及Al,Ca,Ti及Fe金属原子掺杂的磷烯对草甘膦的吸附,通过吸附能,差分电荷密度,布居电荷分析本征及金属原子掺杂磷烯对草甘膦的吸附机制,从分子和原子水平上研究它们之间的详细机理.研究结果有望为掺杂磷烯材料在草甘膦吸附方面的应用提供有意义的理论参考. 展开更多
关键词 磷烯 掺杂磷烯 草甘膦 密度泛函理论
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有机添加剂柠檬酸与乙二胺四乙酸吸附在 Mg(0001)表面的计算模拟研究 被引量:1
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作者 王群 林小龙 +5 位作者 孙静 肖蔺娟 彭思杰 阿力莫子牛 魏荣伯 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第3期38-45,共8页
镁及镁合金具有良好的生物降解性,生物相容性和优异的力学相容性,作为新一代理想的可降解医用金属材料具有巨大的潜力,但植入人体后,极易腐蚀和降解.本工作用密度泛函理论计算模拟方法研究了有机添加剂柠檬酸与乙二胺四乙酸在Mg(0001)... 镁及镁合金具有良好的生物降解性,生物相容性和优异的力学相容性,作为新一代理想的可降解医用金属材料具有巨大的潜力,但植入人体后,极易腐蚀和降解.本工作用密度泛函理论计算模拟方法研究了有机添加剂柠檬酸与乙二胺四乙酸在Mg(0001)表面的吸附.通过吸附能,分态密度,差分电荷密度及布居电荷分析发现柠檬酸与乙二胺四乙酸在Mg(0001)表面存在强烈的Mg-O"单齿"和O-Mg-O"双齿"共价相互作用,而乙二胺四乙酸平躺于Mg(0001)表面有最强的相互作用.研究结论有望为在有机添加剂改善镁及镁合金生物医用材料的腐蚀及降解方面提供有用的理论指导. 展开更多
关键词 镁及镁合金 密度泛函理论 计算模拟 柠檬酸 乙二胺四乙酸
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本征及掺杂磷烯对2,3,7,8-TCDD吸附机理的计算模拟研究 被引量:2
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作者 王群 赵虹林 +7 位作者 崔德鑫 王聪 覃庆雨 赖国琴 任涵琳 孙静 周乃武 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2024年第2期61-67,共7页
2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英(2,3,7,8-TCDD)是二噁英家族中危害人类和环境最显著的一种.设计一种高效,灵敏的吸附剂来检测和去除2,3,7,8-TCDD对人类和环境的影响是亟需解决的问题.本研究利用基于密度泛函理论(DFT)的计算模拟方法探索了... 2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英(2,3,7,8-TCDD)是二噁英家族中危害人类和环境最显著的一种.设计一种高效,灵敏的吸附剂来检测和去除2,3,7,8-TCDD对人类和环境的影响是亟需解决的问题.本研究利用基于密度泛函理论(DFT)的计算模拟方法探索了本征磷烯对2,3,7,8-TCDD的吸附机理,并详细考察了掺杂Ti,Fe,Ca,Al金属原子后磷烯对2,3,7,8-TCDD吸附的影响.研究结果表明2,3,7,8-TCDD初始构型会影响磷烯对其吸附,当平躺于磷烯表面时有较大的吸附.而且掺杂金属原子的磷烯对2,3,7,8-TCDD的吸附也存在较大的影响,掺杂金属原子均增大了磷烯对2,3,7,8-TCDD的吸附,其中Ca掺杂磷烯>Fe掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于2,3,7,8-TCDD的处理带来了新的思考方向,有望为二噁英的检测和去除提供有用的理论指导. 展开更多
关键词 2 3 7 8-四氯二苯并对二噁英 密度泛函理论 磷烯 掺杂磷烯.
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功能化石墨烯对亚甲基蓝染料吸附的密度泛函理论研究 被引量:2
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作者 王群 任涵琳 +6 位作者 赵虹林 覃庆雨 杨丽欣 杨志豪 单正莉 周乃武 孙玉希 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期77-82,共6页
由于染料在食品,印刷,纺织等行业的广泛应用,水中的染料被广泛发现,染料污染是造成水污染的重要原因之一,因此,对于水中染料进行前处理变得尤为重要.石墨烯和功能化石墨烯的吸附性能可以被应用于水中染料的检测和去除.本研究采用密度泛... 由于染料在食品,印刷,纺织等行业的广泛应用,水中的染料被广泛发现,染料污染是造成水污染的重要原因之一,因此,对于水中染料进行前处理变得尤为重要.石墨烯和功能化石墨烯的吸附性能可以被应用于水中染料的检测和去除.本研究采用密度泛函理论方法详细探讨了纯石墨烯和功能化石墨烯对亚甲基蓝有机染料污染物的吸附机理.研究结果表明,纯的石墨烯和功能化石墨烯表面对亚甲基蓝染料均有一定程度的吸附,其中环氧原子,羧基和羟基功能化的石墨烯对亚甲基蓝的吸附能力较纯石墨烯吸附能力强,其次是环氧,羧基和羟基三者共同功能化的石墨烯吸附能力最强.研究结果有望为石墨烯材料在有机染料的吸附应用方面提供有意义的理论指导. 展开更多
关键词 染料 密度泛函理论 亚甲基蓝 石墨烯 功能化石墨烯
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含硫氨基酸与本征及缺陷石墨烯表面的相互作用 被引量:8
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作者 王群 孙玉希 +1 位作者 曹宇 王雪倩 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第3期323-330,共8页
半胱氨酸及蛋氨酸是人体的两种含硫氨基酸,在生物活性中发挥着巨大的作用.本研究采用密度泛函理论方法对以上两种氨基酸在本征及缺陷石墨烯表面的吸附机理进行了详细研究.主要考虑了两种吸附体系:半胱氨酸及蛋氨酸平躺在两种石墨烯表面... 半胱氨酸及蛋氨酸是人体的两种含硫氨基酸,在生物活性中发挥着巨大的作用.本研究采用密度泛函理论方法对以上两种氨基酸在本征及缺陷石墨烯表面的吸附机理进行了详细研究.主要考虑了两种吸附体系:半胱氨酸及蛋氨酸平躺在两种石墨烯表面;两种氨基酸垂直地放置于两种石墨烯表面,且含硫的基团靠近表面.研究结果表明,半胱氨酸及蛋氨酸初始构型对它们之间的相互作用有一定的影响.两种氨基酸平躺时有较大的吸附能.此外,吸附能的结果显示两种氨基酸可以更好的与缺陷石墨烯表面紧密结合.同时,蛋氨酸与本征及缺陷石墨烯相互作用均大于半胱氨酸与本征及缺陷石墨烯相互作用.模拟结果有望为含硫氨基酸的石墨烯传感器提供有用的指导. 展开更多
关键词 密度泛函理论 半胱氨酸 蛋氨酸 石墨烯 缺陷石墨烯
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本征及掺杂石墨烯对2,3,7,8-四氯二苯并呋喃吸附机理的计算模拟研究 被引量:3
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作者 王群 宋小东 +3 位作者 林小龙 刘佳 曾巧玲 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第4期13-19,共7页
二噁英对人类和环境具有较高的毒性,因此,研制出有效的二噁英有机污染物的去除和检测方法尤为重要.本研究采用密度泛函理论模拟方法详细探讨了本征及Ti,Fe及Pt掺杂石墨烯对2,3,7,8-四氯二苯并呋喃(2,3,7,8-tetrachlorodibenzofuran,TCDF... 二噁英对人类和环境具有较高的毒性,因此,研制出有效的二噁英有机污染物的去除和检测方法尤为重要.本研究采用密度泛函理论模拟方法详细探讨了本征及Ti,Fe及Pt掺杂石墨烯对2,3,7,8-四氯二苯并呋喃(2,3,7,8-tetrachlorodibenzofuran,TCDF)二噁英污染物的吸附机理.研究结果表明,本征石墨烯及掺杂石墨烯表面对TCDF均有一定程度的吸附,而Ti和Fe掺杂石墨烯对TCDF的吸附远大于本征石墨烯对TCDF的吸附.主要原因是TCDF与本征石墨烯之间主要形成了π…π,C-H…π和C-Cl…π非共价的相互作用,而与掺杂石墨烯之间主要形成了metal-O共价相互作用.研究结果有望为石墨烯材料在二噁英污染物TCDF吸附方面的应用提供有价值的理论指导. 展开更多
关键词 密度泛函理论 2 3 7 8-四氯二苯并呋喃 二噁英 石墨烯 掺杂石墨烯
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DFT研究掺杂和电场条件下2,6-二氯苯并-2,4-二氯苯胺在石墨烯表面的吸附 被引量:3
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作者 王群 王雪倩 +3 位作者 欧芬芳 唐铃 罗杰 孙玉希 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第5期25-34,共10页
本工作采用密度泛函理论详细探讨了2,6-二氯苯并-2,4-二氯苯胺(2,6-DBDA)氯代有机二噁英与纯的,Fe和Ti掺杂石墨烯之间的吸附机理,并考虑了外加电场对吸附的影响.结果表明掺杂Fe和Ti原子增强了2,6-DBDA在石墨烯表面的吸附,这是因为Fe和T... 本工作采用密度泛函理论详细探讨了2,6-二氯苯并-2,4-二氯苯胺(2,6-DBDA)氯代有机二噁英与纯的,Fe和Ti掺杂石墨烯之间的吸附机理,并考虑了外加电场对吸附的影响.结果表明掺杂Fe和Ti原子增强了2,6-DBDA在石墨烯表面的吸附,这是因为Fe和Ti掺杂石墨烯与2,6-DBDA间形成了metal-N和metal-Cl共价相互作用.此外,在外加电场的作用下,不同原子掺杂的石墨烯对2,6-DBDA的吸附影响不同.2,6-DBDA-Ti-G体系,在添加0.010 au的外电场时有最大相互作用,而2,6-DBDA-Fe-G体系,相互作用随着电场的施加反而有所减小.金属掺杂及电场可以灵活调控2,6-DBDA在石墨烯表面的吸附,此研究有望为氯代有机二噁英的检测及去除提供有价值的理论指导. 展开更多
关键词 密度泛函理论 2 6-二氯苯并-2 4-二氯苯胺 二噁英 石墨烯
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密度泛函理论研究草甘膦在纯的,金属原子掺杂石墨烯表面的吸附机理
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作者 王群 赵虹林 +7 位作者 罗杰 谢英荣 任涵琳 王聪 覃庆雨 刘佳 孙玉希 周乃武 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第5期5-12,共8页
本研究采用密度泛函理论方法详细讨论了纯的石墨烯及Ti,Fe,Al,Ca原子掺杂石墨烯吸附草甘膦的机理.通过它们之间的吸附能,差分电荷密度,布居电荷,态密度分析发现草甘膦可以被纯的石墨烯及金属原子掺杂石墨烯不同程度地吸附.纯的石墨烯对... 本研究采用密度泛函理论方法详细讨论了纯的石墨烯及Ti,Fe,Al,Ca原子掺杂石墨烯吸附草甘膦的机理.通过它们之间的吸附能,差分电荷密度,布居电荷,态密度分析发现草甘膦可以被纯的石墨烯及金属原子掺杂石墨烯不同程度地吸附.纯的石墨烯对草甘膦的吸附作用远不及掺杂石墨烯,其中,草甘膦在Ca掺杂石墨烯表面有最强相互作用.这是因为草甘膦与纯的石墨烯之间主要形成了-P=O…π,-COOH…π和-OH…π非共价的相互作用,而与掺杂石墨烯之间主要形成了Metal-O“单齿”和O-Metal-O“双齿”共价相互作用.本研究结果希冀为石墨烯在环境保护方面的应用提供有价值的理论指导. 展开更多
关键词 密度泛函理论 石墨烯 掺杂石墨烯 草甘膦 吸附.
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