最近的实验与理论研究发现Ti、C元素可以形成二维TiC、Ti2C、Ti3C2结构。由于高的比表面积与特殊的电子结构,这类新材料在锂离子电池、电子输运、吸附等领域具有重要的学术研究与应用价值。表面吸附是该类材料在储存与应用过程中所涉及的一类关键过程。同时,表面吸附研究也有助于我们深入探究材料的电子结构特征。本项目采用第一性原理的密度泛函理论方法,对二维TiC、Ti2C、Ti3C2表面的O2、H2、N2、CO、H2O、NH3等气体吸附进行模拟,分析二维TiC、Ti2C、Ti3C2表面吸附活性、吸附选择性,以及覆盖度对吸附的影响,并着重研究吸附引起的电子结构变化。通过这些研究,我们将深入探究二维TiC、Ti2C、Ti3C2的表面电子结构特征以及吸附对电子结构和相关电磁学性质的影响。该项目为二维材料的稳定性研究创造基础,也为这类材料的应用研究提供理论支持。
英文主题词adsorption;density functional theory;MXene;two-dimensional material;electronic property