石墨烯单空位上的原子吸附:基于元素周期表的系统性 DFT 研究
材料科学
2018-01-31 v2
摘要
石墨烯中的空位呈现出化学反应性改变的位点,并为通过缺陷工程调控石墨烯性质提供了可能。理解此类缺陷的化学反应性对于在先进技术中成功应用碳材料至关重要。我们报道了利用 DFT 对元素周期表(PTE)第 1 至第 6 周期元素(不含镧系)在石墨烯单空位上原子吸附的系统性研究结果。计算采用 PBE、长程色散相互作用修正的 PBE(PBE+D2 和 PBE+D3)以及非局域 vdW-DF2 泛函完成。我们发现,除第 11、12 族元素和稀有气体外,大多数元素与空位强结合,对这些元素而言色散相互作用对成键的贡献最为显著。与空位的相互作用强度与元素在其稳定相中的内聚能相关:内聚能越高,与空位的成键预期越强。由于大多数原子可被捕获在单空位(SV)位点,我们计算了溶解势,发现多数情况下吸附于空位的金属比其在相应稳定相中更“惰性”。
引用
@article{arxiv.1710.10084,
title = {Atomic adsorption on graphene with a single vacancy: systematic DFT study through the Periodic Table of Elements},
author = {Igor A. Pašti and Aleksandar Jovanović and Ana S. Dobrota and Slavko V. Mentus and Börje Johansson and Natalia V. Skorodumova},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10084},
year = {2018}
}
备注
22 pages, 10 figures, Supplementary Information included, Submitted to Physical Chemistry Chemical Physics