f 电子诱导的二碳化铀与石墨烯表面之间的强吸附
原子与分子团簇
2013-12-05 v1 材料科学
化学物理
摘要
气态二碳化铀与石墨之间的相互作用对于第四代 (Gen-IV) 核能系统的安全控制和设计至关重要。本文基于密度泛函理论计算，利用简化的吸附模型研究了两种典型的 UC2 异构体（线性 CUC 和对称三角形结构）在石墨烯上的相互作用机制。结果揭示了 UC2 与石墨烯之间强烈的化学吸附特征，这与传统的弱分子间相互作用不同。有趣的是，尽管 CUC 结构能在石墨烯上诱导双重 sp3 杂化，但最稳定的吸附结构是由三角形 UC2 吸附在石墨烯的空位形成的。进一步的成键分析表明，三角形 UC2 的 U 5f 轨道比 CUC 中的更活跃，在吸附系统中提供了更大的有效成键面积。我们的计算有助于理解锕系化合物在碳纳米材料表面吸附中的作用，特别是阐明 5f 电子的成键性质。
引用
@article{arxiv.1310.4328,
title = {Strong Adsorption between Uranium Dicarbide and Graphene Surface Induced by f Electrons},
author = {Jie Han and Xing Dai and Cheng Cheng and Minsi Xin and Zhigang Wang and Ping Huai and Ruiqin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.4328},
year = {2013}
}
备注
16 pages, 16 figures