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题目:杂质的非局域和局域电化学效应对石墨烯化学活性的影响

报告人:巩朋来

时间:2015.05.29 下午2:30

地点:固新楼520会议室

摘要:基于第一性原理,我们研究了B、N掺杂石墨烯的化学活性机制。从H的吸附能与吸附格点的关系出发,我们讨论了石墨烯中B、N杂质的非局域和局域的电化学效 应,以及B、N诱导的局域应变效应对石墨烯化学活性的影响。B、N对石墨烯注入掺杂电荷,其中非局域的掺杂电荷来源于非局域的苯环共振, 而局域的掺杂电荷则束缚在B、N杂质周围。在B、N单掺杂石墨烯中,非局域和局域的掺杂电荷都会存在;而在B、N双掺杂石墨烯中,非局域 的掺杂电荷将会受到极大地抑制。这些在石墨烯中非局域分布的掺杂电荷增强了吸附H的稳定性,影响范围距B、N杂质中心至少9 Å,然而分布在B、N杂质周围的局域掺杂电荷仅仅在B、N附近(约2 Å)对吸附H有可观的增强作用。这些非局域和局域的电化学效应有望在掺杂石墨烯中实现进一步的掺杂电荷控制和化学特性改造。我们的结果还澄清了B、N杂质 引起的应变对于吸附H的稳定性增强几乎没有影响。

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