石墨烯的成功制備,引發(fā)了對二維材料的研究熱潮。隨后多種二維材料相繼被發(fā)現(xiàn),包括一類二維金屬-有機框架結(jié)構(gòu)材料,這種材料具有結(jié)構(gòu)和功能可調(diào)、活性位點多、比表面積大等優(yōu)異的性質(zhì),在氣體存儲分離﹑光學(xué)﹑電學(xué)﹑磁性﹑化學(xué)檢測﹑異相催化﹑光催化和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。2016年,通過有機1,3,5-Tris（bromoethynyl）benzene（簡稱TEB）與過渡金屬Au成功合成一種新型二維金屬-有機框架結(jié)構(gòu)Au-TEB,這種結(jié)構(gòu)通過有機分子和Au原子連接形成的一種有kagome格子的六角晶格網(wǎng)狀材料,在磁性生物醫(yī)學(xué)、氣敏傳感以及自旋電子學(xué)等方向都有著潛在的應(yīng)用價值。此外,對于傳統(tǒng)過渡金屬氧化物MoO₃,比表面積大、活性位點多,相比其他金屬氧化物半導(dǎo)體,實驗上證實其在氣敏傳感上有著更好的應(yīng)用前景,特別是實驗上顯示其三甲胺有很好的響應(yīng)率和選擇性。本論文使用第一性原理的計算方法,研究了新型二維金屬有機框架材料Au-TEB和傳統(tǒng)金屬氧化物材料MoO₃的氣敏傳感特性,對這兩種材料的理論研究將為其在氣敏傳感的實驗研究上提供理論參考。本論文的主要研究...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 二維金屬有機-框架概述
        1.1.1 二維材料簡介
        1.1.2 二維有機金屬框架簡介
        1.1.3 二維金屬-有機框架材料的合成方法
        1.1.4 本課題對新型二維金屬-有機框架材料的研究意義和內(nèi)容
    1.2 三氧化鉬的簡介
        1.2.1 MoO₃的性質(zhì)
        1.2.2 MoO₃的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 本課題對MoO₃表面吸附研究的意義和內(nèi)容
2 理論基礎(chǔ)
    2.1 固體能帶理論與密度泛函理論簡介
        2.1.1 布洛赫定理
        2.1.2 Born-Oppenheimer近似
        2.1.3 Hohenber-Kohn定理
        2.1.4 Kohn-Sham方程
    2.2 交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.2.1 局域密度近似
        2.2.2 廣義梯度近似
        2.2.3 雜化密度泛函
    2.3 密度泛函理論相關(guān)軟件包介紹
3 二維金屬有機框架的第一性原理研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 計算結(jié)果與討論
        3.3.1 幾何結(jié)構(gòu)
        3.3.2 Au-TEB的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度圖
        3.3.3 Au-TEB的表面吸附\研究
    3.4 本章小結(jié)
4 MoO₃(010)表面分子吸附的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 模型構(gòu)建和計算方法
    4.3 計算結(jié)果與分析
        4.3.1 三甲胺氣體在MoO₃(010)表面上的吸附
        4.3.2 不同氣體分子在MoO₃(010)表面上的吸附
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄



本文編號：4016683