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中文摘要：
石墨烯是一种新型二维碳纳米材料，其独特的单原子层结构决定其具有丰富而新奇的性质和广泛的应用前景，因而成为物理、化学、生物和材料领域一个研究热点，已引起各国研究人员极大的兴趣和广泛的关注。但石墨烯在制备和生长过程中，不可避免的产生空位、杂原子掺杂等缺陷，这些缺陷使其具有较强的化学反应活性，因而可以诱发一些重要化学反应的发生，为此，本项目利用第一性原理等方法，详细研究缺陷石墨烯表面发生的吸附、键劈裂、团簇形成等若干重要化学反应，探讨这些化学反应的反应机理，揭示缺陷存在对石墨烯化学活性的影响，为新型非金属催化剂、纳米传感器等的设计和开发提供基础数据，因而，该项研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
结论摘要：
英文主题词graphene；vacancy；doping；density functional theory；metal free catalyst
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