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二氧化硫在改性BC3表面的吸附特性研究
Study on the adsorption property of SO2 on modified BC3 surfaces
摘要点击 72  全文点击 20  投稿时间:2017-10-12  修订日期:2017-11-24
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DOI编号  
中文关键词   密度泛函理论  吸附稳定性  类石墨烯BC3  电子结构  磁性
英文关键词   density functional theory  adsorption stability  graphene-like BC3  electronic structure  magnetic property  
基金项目   国家自然科学基金
作者单位E-mail
唐亚楠 郑州师范学院 yntang2010@163.com 
吴莹丽 郑州师范学院  
张海泉 郑州师范学院  
崔晓 郑州师范学院  
王彦彦 郑州师范学院  
庞琳琳 郑州师范学院  
孙贝贝 郑州师范学院  
贺孟帆 郑州师范学院  
中文摘要
    采用基于密度泛函理论的第一性原理方法观察修饰不同原子(Mo,Pt,Si)来调控BC3体系的表面结构和反应活性。研究发现:单个原子吸附在BC3表面具有不同的稳定位,Pt和Si原子吸附在H1位稳定,而Mo原子吸附在H2位稳定。单个原子在完整结构BC3表面的扩散势垒较小,而掺杂的原子在单空位缺陷BC3体系中具有极高的稳定性( 6.5 eV),这些掺杂原子显正电性能够有效地调制BC3体系的电子结构、磁性以及影响二氧化硫(SO2)的吸附强弱。与Pt原子掺杂的BC3体系(Pt-BC3)相比,单个SO2分子在Si-和Mo-BC3体系上的吸附能较大,表现出较高的灵敏特性。该研究为设计类石墨烯基功能纳米材料提供参考。
英文摘要
    The surface structure and reactive activity of BC3 sheets are modified by different adatoms (Mo,Pt and Si) are investigated using the first-principles based on density functional theory. It is found that these adatoms have different stable adsorption sites on pristine BC3 sheet, the single Pt and Si adatoms prefer to anchor at the H1 site, while Mo is more stable at the H2 site. There are small energy barriers for adatoms on pristine BC3 sheet, yet the doped atoms in defective BC3 sheet exhibit high stability. Besides, these dopants exhibit positively charged and can effectively regulate the electronic structure, magnetic property and then the influence on the adsorbed stability of SO2 molecule. Compared with the Pt-BC3 substrate, the SO2 molecule has larger adsorption energy on Si- and Mo-BC3 sheets and the systems exhibit higher gas sensitivity. This study will provide a reference for designing graphene-like functional nanomaterials.

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