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氢缺陷作为金属有机框架中带排列的探针

材料科学 2026-03-24 v3

摘要

带排列,即预测半导体和绝缘体在水溶液中的带边位置,是物理学和化学中的一个重要问题。对于结构和化学性质复杂的多组分材料,这种预测尤其具有挑战性。在此,我们提出一种将金属有机框架(MOFs)能带结构对齐到绝对能量标度上的方法,可用于与实验直接比较。氢缺陷被用作探针,以研究这类无机-有机杂化材料的化学键合。我们定义一个有效氢缺陷能级,即缺陷在次级结构单元和连接体处的电荷态转变能级的平均值,并将其确定为对齐能带结构的电荷中性能级。该能级捕捉了两个构建单元的细微化学细节,并在多种不同 MOFs 中提供了与实验一致的结果。我们还与使用涉及表面计算和平均孔中心静电势的其他方法所得结果进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.24570,
  title  = {Hydrogen defects as probes of band alignment in metal-organic frameworks},
  author = {Khang Hoang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.24570},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 15 figures, 2 tables