本文選題：Fe(111)面 + 表面吸附��； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：表面吸附是表面催化、摩擦學(xué)、儲(chǔ)氫、電化學(xué)、傳感器等領(lǐng)域的重要科學(xué)研究問題。鐵(Fe)具有很廣泛的應(yīng)用,如在電化學(xué)、腐蝕和催化等領(lǐng)域。Fe表面防腐是一項(xiàng)重大的研究課題。表面吸附小分子是導(dǎo)致Fe表面發(fā)生腐蝕的一種重要原因,因此,研究分子氣體在Fe表面的吸附行為是很有必要的。另外,對(duì)于二維材料黑磷,由于其具有直接帶隙,使其在導(dǎo)電性能的實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。原子吸附能夠改善磷烯材料的性能,進(jìn)而擴(kuò)展磷烯材料在各領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,表面原子吸附是提高工程材料性能的一種重要調(diào)制方法。本文采用密度泛函理論(DFT)方法,具體研究?jī)?nèi)容如下:采用DFT研究了氣相條件下不同分子(O_2、H_2O、CO_2、H_2、N_2、CO、He)分別在Fe(111)和含C的Fe(111)表面的吸附特性。結(jié)果表明不同分子在Fe(111)面吸附的順序?yàn)镺_2C_ON_2H_2CO_2H_2OHe,且Fe(111)對(duì)除了He以外的其他氣體分子都具有高活性。相比于Fe(111)面,C增強(qiáng)了Fe(111)表面吸附H2的能力,降低了Fe(111)表面吸附其它分子的能力。氣體如具有閉殼層電子結(jié)構(gòu)的CO_2和N_2,它們?cè)贔e(111)上的吸附很強(qiáng),表明γ-Fe可作為高效的催化劑來催化與它們有關(guān)的反應(yīng)。然而,就保護(hù)γ-Fe而言,我們不僅要排除活潑氣體(O_2和H_2O),也要排除常用的保護(hù)氣體(CO_2和N2)。采用DFT研究了雙層磷烯及其夾層中吸附稀有氣體(Xe、Kr、Ar)的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明稀有氣體的吸附導(dǎo)致雙層磷烯結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,使其電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。在雙層磷烯夾層之間吸附6個(gè)Xe、Kr或Ar原子時(shí),相應(yīng)體系由原來的直接帶隙變?yōu)殚g接帶隙,且在導(dǎo)帶底處的電子有效質(zhì)量變化趨勢(shì)為me(Xe)me(Ar)me(Kr),因此電子載流子遷移率大小順序?yàn)棣?Xe)μ(Ar)μ(Kr)。原子吸附改變了雙層磷烯的導(dǎo)電性,這有助于研究人員了解雙層磷烯的電子傳導(dǎo)性能的幾何結(jié)構(gòu)依賴性。
[Abstract]:Surface adsorption is an important scientific research in the fields of surface catalysis, tribology, hydrogen storage, electrochemistry, sensors and so on. Fe) has been widely used in many fields, such as electrochemistry, corrosion and catalysis. Surface adsorption of small molecules is an important cause of corrosion on Fe surface. Therefore, it is necessary to study the adsorption behavior of molecular gas on Fe surface. In addition, due to its direct band gap, black phosphorus is limited in the practical application of electrical conductivity. Atomic adsorption can improve the properties of phosphoenes and expand their applications in various fields. Therefore, surface atomic adsorption is an important modulation method to improve the properties of engineering materials. In this paper, the density functional theory (DFT) method is used to study the adsorption properties of different molecules O _ 2H _ 2O _ 2C _ 2C _ 2C _ 2O _ 2H _ 2H _ 2H _ 2C _ (1) on the surface of Fei _ (111) and C ~ (-containing) respectively by using the DFT method. The results show that the order of adsorption of the different molecules on the Feo 111) surface is O _ s _ 2C _ s _ 2H _ 2CO _ 2H _ 2O _ Heand) and the Fei _ (111) has high activity to the other gas molecules except he. Compared with the Fe _ (111) C, the adsorption capacity of H _ 2 on the surface of Fe _ (111) was enhanced, and the ability of the surface of Fe _ (111) to adsorb other molecules was decreased. The adsorption of gases such as COSP _ 2 and N _ 2s with closed shell electronic structure on Fei _ (111) is very strong, indicating that 緯 -Fe can be used as an efficient catalyst to catalyze the reactions related to them. However, as far as protecting 緯 -Fe is concerned, we should not only exclude the active gas O\ +\ {2}\ +\ {2\}\ {2\}\ {2\}\%\ {\}\ The geometrical and electronic structures of the adsorbed rare-gas Xekr Aran in the bilayer phosphorene and its intercalation were studied by DFT. The results show that the adsorption of rare gas results in the deformation of the structure of bilayer phosphorene and the change of its electronic structure. When six Xeo Kr or ar atoms are adsorbed between two layers of phosphene intercalation, the corresponding system changes from the original direct band gap to the indirect band gap, and the change trend of the electron effective mass at the bottom of the conduction band is that the electron carrier mobility is in the order of 渭 Xe) 渭 ar) 渭 Kr. Atomic adsorption changes the electrical conductivity of bilayer phosphorene, which helps the researchers to understand the geometric structure dependence of the electron conduction properties of bilayer phosphorene.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O647.3

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本文編號(hào)：2007823