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B,P单掺杂和共掺杂石墨烯对O,O2,OH和OOH吸附特性的密度泛函研究

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

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摘要:基于第一性原理的密度泛函理论研究了B, P单掺杂以及B, P共掺杂石墨烯对O, O2, OH和OOH的吸附特性. 通过分析吸附能、键长、 态密度以及电荷转移, 比较了不同掺杂对燃料电池氧还原反应(ORR)中间物吸附的影响, 进而探讨了反应过程, 并给出各步反应自由能的变化趋势. 结果表明: B, P单掺杂石墨烯对各中间物的吸附能存在线性关系, 掺P石墨烯吸附OOH的吸附能为3.26 eV, 远大于掺B石墨烯的吸附能0.73 eV; 掺P石墨烯较大的吸附能有利于中间物OOH中OO键的断裂, 掺B石墨烯吸附能小有利于中间物OH生成H2O脱附的反应发生; 而B, P 共掺杂石墨烯的吸附存在协同效应, 具有更好的催化ORR的反应能力.
关键词: 石墨烯/
B和P掺杂/
吸附/
密度泛函

English Abstract


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