基于第一性原理的常见溶剂分子在石墨烯和MoS$_2$上的吸附
材料科学
2018-09-10 v1
摘要
溶剂是二维（2D）材料生产和加工中的基本要素。例如，层状材料的液相剥离需要溶剂以防止所得单层重新聚集，而功能性原子和分子的溶液常被用来修饰层的性能。通常认为这些溶剂与层不发生强相互作用，因此其影响可忽略。然而实验证据表明，溶剂与层状材料之间明确的原子尺度相互作用可能在剥离中起关键作用，并导致层中意外的电子变化。关于溶剂分子与2D层之间相互作用的精确性质知之甚少。在此，我们使用密度泛函理论计算来确定多种常见溶剂分子（极性与非极性）在两种最流行的2D材料即石墨烯和MoS上的吸附构型与结合能。我们表明这些分子以物理吸附方式附着在表面，它们之间转移的电荷可忽略。我们发现不同分子的吸附强度与溶剂的极性无关。然而，我们表明由于分子中的极性键，分子在吸附后会在界面处诱导显著的电荷重排。
引用
@article{arxiv.1806.07843,
title = {Adsorption of common solvent molecules on graphene and MoS$_2$ from first-principles},
author = {Urvesh Patil and Nuala M. Caffrey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07843},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 6 figures