石墨烯晶格中 Stone-Wales 缺陷的反应活性——基于 DFT 的研究
材料科学
2023-08-11 v1 化学物理
摘要
理解碳表面的反应活性对于开发先进功能材料至关重要。本研究利用密度泛函理论(DFT)计算系统探究了含 Stone-Wales (SW) 缺陷的石墨烯表面的反应活性。我们探索了包括元素周期表第 1–3 行、钾、钙及选定过渡金属在内的多种元素的原子吸附。结果表明，与原始石墨烯相比，SW 缺陷增强了与所研究吸附物的结合，其中碳和硅表现出最显著差异。此外，我们通过将含 SW 缺陷的体系约束于原始石墨烯晶胞，考察了机械形变对晶格的影响。有趣的是，这些约束导致了更强的结合相互作用。进一步，对于碳、氮和氧吸附物，我们观察到机械形变触发了吸附原子并入碳键网络，导致 SW 缺陷结构重组。本工作为石墨烯缺陷与应变工程的未来研究奠定基础，为开发具有增强反应活性与性能的先进材料和催化剂开辟了途径。
引用
@article{arxiv.2308.05425,
title = {Reactivity of Stone-Wales defect in graphene lattice -- DFT study},
author = {Aleksandar Z. Jovanović and Ana S. Dobrota and Natalia V. Skorodumova and Igor A. Pašti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05425},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 6517 words, 10 figures, 4 tables, 49 references; includes supplementary information on 6 pages with 7 figures