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氪氙氟化物分子及硼氮协助过渡金属嵌入双孔石墨烯氢吸附的第一性原理研究

方侃  
【摘要】:本文基于密度泛函理论对氪氙氟化物分子和过渡金属嵌入硼或氮参杂双孔缺陷石墨烯作为氢分子存储材料进行了研究。 第一章为本文前言。 第二章我们介绍了密度的理论的发展过程及其理论框架。密度泛函理论由于其较高的计算精度和适中的计算量已经成为了现在计算化学、材料模拟研究中最为广泛使用的方法之一。 第三章我们基于密度泛函的方法选取了几种杂化的泛函计算了氪氙氟化物分子RgFn (Rg=Kr, Xe;n.=2,4,6)的键长、离解能和谐振频率,并把所得结果与已有的理论和实验数据进行了比较。结果表明对稀有气体化合物体系的计算,密度泛函方法的精确度依据所选的泛函的不同而有区别。 第四章我们基于密度泛函的方法计算了过渡金属原子嵌入硼或氮掺杂的双孔缺陷石墨烯,研究了其做为氢分子吸附材料的可能性。阐述了硼或氮取代石墨烯双孔缺陷上碳原子的反应的可行性,接着讨论了过渡金属原子Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu和Zn嵌入后体系的几何结构和稳定性,最后研究了经此种修饰后的石墨烯的氢分子吸附性能。 第五章是我们现有工作的一个总结,以及未来工作展望。


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