位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
铜族金属与完整及氮掺杂石墨烯的相互作用
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]福州大学化学系,福建福州350116, [2]福州大学福建省光催化重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,福建福州350002
  • 相关基金:国家自然科学基金(90922022); 福建省自然科学基金(2012J01041); 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室开放基金(FSKLCC1110)
中文摘要:

基于广义梯度密度泛函理论和周期平板模型,研究了铜族金属单原子和双原子簇与完整及氮掺杂石墨烯的结合情况.结果表明,氮掺杂后石墨烯的电子结构特性由半金属性变为金属性;铜族金属在完整及石墨型氮掺杂石墨烯上的吸附较弱,结合能约为0.5eV,而在吡啶型氮掺杂和吡咯型氮掺杂石墨烯上有较强的化学吸附,结合能一般大于1eV;吡咯型氮掺杂后的构型不稳定,金属原子及簇与包含该结构的石墨烯衬底作用时会使其向吡啶型氮掺杂转变,并最终得到基于吡啶型氮掺杂的稳定吸附构型.Mulliken电荷布居分析显示,吸附在吡啶型氮掺杂石墨烯上的金属单原子与金属双原子簇带电性质相反.态密度及轨道分析表明,Cu与吡啶型氮掺杂石墨烯空位处留有悬挂键的三个原子成键,而Au与其中两个C原子成键.

英文摘要:

The binding strength of coinage metal (IB group) single and double atoms clusters on perfect or N-doped graphene has been stud- ied with the periodic slab model using generalized gradient approximation (GGA). The calculated results indicated that N-doped graphene showed metallic electron properties rather than semimetallic ones of perfect graphene. Physical or weak chemical adsorption was got on perfect or graphite N-doped graphene with the binding energy around 0.5 eV. Chemical adsorption happened on pyridine N-doped graphene and pyrrole N-doped graphene with binding energy above 1 eV. Pyrrole N-doped graphene was less stable than graphite N-doped graphene or pyridine N-doped graphene. When adsorbates interacted with pyrrole N-doped graphene, it carried out the transition from pyrrole N-doped graphene to pyridine N-doped graphene, and the most stable adsorption structure based on pyridine N-doped graphene was obtained finally. The analysis of Mulliken population indicated that metal single atoms had positive charge while double atom clusters had negative charge after adsorbing on pyridine N-doped graphene. The density of states and orbital analysis demonstrated that Cu atom bonded with three atoms with dangling bonds while Au atom bonded with two of them in pyridine N-doped graphene.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199