金属原子修饰石墨烯体系催化性能的理论研究

编号：FTJS06967

篇名：金属原子修饰石墨烯体系催化性能的理论研究

作者：唐亚楠 陈卫光 李成刚 潘立军 戴宪起

关键词： 密度泛函理论 金属原子修饰的石墨烯 气体吸附 催化氧化反应

机构： 郑州师范学院物理与电子工程学院、量子材料研究中心

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单个CO 和O2气体分子在金属原子修饰石墨烯表面的吸附和反应过程．结果表明：空位缺陷结构的石墨烯能够提高金属原子的稳定性，金属原子掺杂的石墨烯体系能够调控气体分子的吸附特性．通入混合的CO和O2作为反应气体，石墨烯表面容易被吸附性更强的O2分子占据，进而防止催化剂的CO 中毒．此外，对比分析两种催化机理（ Langmuir －Hin－shelwood和Eley－Rideal）对CO氧化反应的影响．与其它金属原子相比， Al原子掺杂的石墨烯体系具有极低的反应势垒（＜0．4 eV），更有助于CO氧化反应的迅速进行．