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五角石墨烯吸附H2S的第一性原理计算

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硫化氢作为一种神经毒物和腐蚀性气体污染物,严重威胁人体健康并限制工业的发展.本文采用第一性原理计算的方法,研究了H2S气体分子在原始五角石墨烯、非金属掺杂及金属掺杂五角石墨烯上的吸附行为.详细计算了H2S气体分子与五角石墨烯之间的吸附构型、吸附能及电荷转移.结果 表明:1)原始五角石墨烯和非金属元素掺杂五角石墨烯与H2S气体分子间仅为微弱的物理吸附,无法直接用于吸附H2S气体;2)Co、Ni、Cu及Ti掺杂的五角石墨烯对H2S气体的吸附作用显著增强.当金属掺杂在sp2C位置时,掺杂五角石墨烯对H2S气体的吸附效果较好,此时的吸附均为化学吸附;3)Co、Ni、Cu及Ti掺杂的五角石墨烯均可作为H2S气体的传感/捕获材料.其中Cu掺杂五角石墨烯吸附H2S气体的效果最好.本文的研究结果对设计开发基于五角石墨烯的H2S气体传感/捕获材料提供了理论指导.
First principles calculation of adsorption of hydrogen sulfide on pentagonal graphene

孟浩、李得生、王向岭、王军凯

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河南理工大学材料科学与工程学院河南省深地材料科学与技术重点实验室,焦作454003

五角石墨烯 第一性原理计算 H2S吸附 掺杂

河南省科技攻关计划河南理工大学博士基金省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室开放基金

212102210589B2019-40G201904

2022

10.19855/j.1000-0364.2022.032004

原子与分子物理学报
四川大学,四川省物理学会,中国物理学会原子与分子物理专业委员会

原子与分子物理学报

北大核心
影响因子：0.296
ISSN：1000-0364
年,卷(期)：2022.39(3)
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