第一性原理研究O2在CrN4掺杂石墨烯上的氢化

编号：NMJS06713

篇名：第一性原理研究O2在CrN4掺杂石墨烯上的氢化

作者：许庆冉 李硕 李燕 薛洁 张喜林 路战胜 杨宗献

关键词： CrN4掺杂的石墨烯 O2氢化 DFT-D

机构： 河南师范大学物理与电子工程学院河南省光伏材料重点实验室

摘要： 掺杂是调制graphene催化特性的有效方法 .掺杂的石墨烯,因其具有对氧还原反应具有较高的活性,而作为一种新型高效质子交换膜燃料电池阴极材料.采用包含色散力校正的第一性原理的密度泛函理论方法 （DFT-D）系统的研究了O2在CrN4掺杂的石墨烯上的吸附和氢化特性.结果表明：（1）O2倾向于以side-on模式吸附在Cr顶位,形成O-Cr-O三元环结构,吸附能为1.75 e V;（2）O2在Cr N4-Gra上更倾向于直接分解成O＋O,并进一步氢化为O＋OH,反应的限速步为O2的分解,相应的反应势垒为0.48 e V.