研究目的
从理论上研究气体(包括氧化性和还原性气体)在p型还原氧化石墨烯(rGO)与n型二维氧化锌(2D-ZnO)形成的范德华(vdW)异质结上的吸附概率。
研究成果
与异质结构类型2(羟基官能团垂直于rGO平面排列)、二维ZnO和rGO相比,异质结构类型1(其还原氧化石墨烯纳米片边缘位点含有羟基官能团)对NO2表现出显著的选择性吸附优势。相反,异质结构类型2在提升NO2和NH3吸附概率方面效果不佳。不过,该结构在增强氧吸附性能上较二维ZnO有显著改善。
研究不足
该研究是理论性的,基于第一性原理计算。需要通过实验验证来确认研究结果。本研究仅考虑了两种异质结构及有限种类的气体。
1:实验设计与方法选择:
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算,使用Virtual Nanolab(VNL)Atomistix Toolkit(ATK)(v2016.4)软件。研究了两种异质结构。
2:4)软件。研究了两种异质结构。
样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:考虑了p型还原氧化石墨烯(rGO)与n型二维氧化锌(2D-ZnO)形成的两种异质结构。
3:实验设备与材料清单:
Virtual Nanolab(VNL)Atomistix Toolkit(ATK)(v2016.4)。
4:4)。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:计算了氧化性气体(以NO?为测试案例)和还原性气体(以NH?为测试案例)的吸附能、电荷转移及吸附质最近原子间距。
5:数据分析方法:
吸附能通过论文提供的公式计算,气体到吸附质的电荷转移通过Mulliken布居分析计算。
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