氧化石墨烯异构体的结构与能量学：从头算热力学分析
材料科学
2015-10-28 v1
摘要
氧化石墨烯（GO）在电子器件和纳米复合材料方面具有重大前景。已有多种模型被提出用于描述GO的结构，这些模型在不同位置结合了羧基、羟基、羰基和环氧基团。GO异构体的复杂性和多样性——其热力学稳定性和形成动力学取决于所施加的条件——使得以原子级精度确定GO结构极具挑战性。我们报告了对GO中预期的多种分子构型的高水平理论研究。我们得出结论：GO表面所有含氧基团在热力学上都是允许的，而边缘位置系统地比中心和面内位置更有利。我们讨论了GO中一种潜在的新型化学键或键合增强，它由一个共价键和来自极化石墨烯平面的强静电贡献组成。我们观察并分析了氧化对石墨烯几何结构和电子结构的显著改变。所报告的热力学数据为指导旨在破译GO化学组成和结构的实验提供了指引，并为预测纳米技术应用所需的GO性质奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1507.03138,
title = {Structure and Energetics of Graphene Oxide Isomers: Ab Initio Thermodynamic Analysis},
author = {Vitaly V. Chaban and Oleg V. Prezhdo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.03138},
year = {2015}
}