硼烯表面吸附甲醛性能的第一性原理研究

发布时间：2025-02-11 19:39

　　随着人类生活质量的不断提高,人们对室内环境越来越重视。甲醛（HCHO）是人们最熟知的室内空气污染气体。石墨烯等二维纳米材料有着大的比表面积、高的载流子速率以及吸附热低、活化能低、循环性好等优异特性,为吸附HCHO分子带来了新的契机。近年来,在实验上制备出了多种类石墨烯二维材料,硼烯作为类石墨烯材料在实验上已经成功制备出单原子厚度的δ₆-borophene、β₁₂-borophene和χ₃-borophene三种结构,其中β₁₂-borophene和χ₃-borophene结构较为稳定。Borophene有比石墨烯更小的质量和更加活泼的性质,因此有作为气体分子气敏检测和吸附剂的巨大的潜能。本文采用第一性原理密度泛函理论计算,首先研究了HCHO分子在χ₃-borophene和Li-χ₃-borophene体系的吸附性能。研究发现,HCHO分子不能稳定的吸附于χ₃-borophene表面,Li原子修饰可以改善χ_...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 甲醛的性能及吸附
    1.2 硼纳米材料及其吸附性能
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 理论基础和计算方法
    2.1 密度泛函理论
        2.1.1 薛定谔方程
        2.1.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.3 Kohn-Sham方程
    2.2 交换关联泛函
        2.2.1 局域密度近似
        2.2.2 广义梯度近似
    2.3 本文研究采用的计算软件
第3章 HCHO在χ₃-borophene表面的吸附性能
    3.1 计算方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 HCHO在χ₃-borophene上的吸附
        3.2.2 HCHO在Li-χ₃-borophene上的吸附
    3.3 本章小结
第4章 HCHO在 β₁₂-borophene表面的吸附性能
    4.1 计算方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 HCHO在β₁₂-borophene上的吸附
        4.2.2 HCHO在Li-β₁₂-borophene上的吸附
    4.3 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
致谢
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本文编号：4033760