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H2O分子在五边形BCN上吸附与解离的第一性原理研究

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基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了 H2O分子在五边形BCN上的吸附与解离过程。研究结果表明,五边形BCN结构的B原子是H2O分子的最稳定的活性吸附位点。H2O分子在该活性位点极易解离,其初步解离过程为放热反应且分解势垒仅为0。191 eV,并形成稳定的OH/H产物。深入研究发现,H2O分子初步解离后的五边形BCN表面,可直接分解后续吸附的H2O分子。该研究结果为五边形BCN对H2O分子的吸附解离机制提供理论借鉴。
Water adsorption and dissociation on penta-BCN:A first-principles study
Based on the first-principles calculations of density functional theory,we have investigated the ad-sorption and dissociation processes of water on penta-BCN substrate.Results show that the B atom of the penta-BCN structure is the active binding site for H2O adsorption.Initially,the adsorbed H2O molecule can easily dissociated at this active binding site,and the dissociation process is an exothermic reaction with a small barrier of only 0.191 eV,then,a stable OH/H product is formed on the penta-BCN substrate.Interestingly,further research found that the surface structure after the initial dissociation of H2O molecules can directly decompose the subsequently adsorbed H2O molecules.This study provides a theoretical guidance for the adsorption and dissocia-tion mechanisms of H2O molecules on penta-BCN.

Penta-BCNAdsorption and dissociation processes of H2OFirst-principles calculations

史金磊、付龙、时俊仙、冯祎、王美娟

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郑州师范学院 物理与电子工程学院 郑州市低维纳米材料重点实验室,郑州 450044

五边形BCN H2O吸附解离 第一性原理计算

郑州师范学院大学生创新性实验计划

DCY2020041

2024

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):2024.41(2)
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