检索结果-南通市图书馆

检索条件"主题词=水分子的分解"

共 1 条记录，以下是1-10 订阅

全选清除本页清除全部题录导出标记到"检索档案"

详细简洁

排序：

硼功能化石墨烯单空位可持续分解水分子的第一性原理研究

硼功能化石墨烯单空位可持续分解水分子的第一性原理研究

引用

作者：穆慧敏吉林大学

学位级别：硕士

随着能源的枯竭和环境的恶化,近年来,通过催化分解水分子制取氢气和氧气是获得清洁能源最可行有效的方法之一。越来越多的二维非金属石墨烯催化剂被开发出来用于降低催化反应势垒和提高反应速率。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理... 详细信息

随着能源的枯竭和环境的恶化,近年来,通过催化分解水分子制取氢气和氧气是获得清洁能源最可行有效的方法之一。越来越多的二维非金属石墨烯催化剂被开发出来用于降低催化反应势垒和提高反应速率。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统的研究了硼功能化石墨烯膜单空位分解水分子的可持续循环过程。我们首先构想了水(HO)分子吸附在硼功能化石墨烯膜单空位上方四种最可能的初始不等价构型:HO分子平行于石墨烯膜平面,(1)氧原子在空位的上方;(2)氢原子在空位的上方;HO分子垂直于石墨烯膜平面,(3)氢原子指向空位;(4)氧原子指向空位。本文还研究了硼功能化石墨烯单空位的结构、磁学性质、电子性质、弹性性质、电荷转移等情况以及自由水分子的结构,系统的了解了水分子在硼功能化石墨烯膜单空位上可持续分解情况,得到了硼功能化石墨烯膜单空位分解水分子降低反应势垒的机制。具体内容如下:通过计算我们构建的四种初始不等价构型,得到最稳定构型是HO分子垂直于石墨烯膜平面,氢原子指向空位。对该构型的态密度、电荷转移和差分电荷密度的计算,表明HO分子吸附在硼功能化石墨烯膜单空位上,靠近空位的H原子与上方的OH键之间的分离能是1.22 eV,分解后的OH键成为自由状态。H原子脱离衬底结构成为自由的H原子需要克服1.91 eV的分离能,明显小于自由水分子中第一个H原子的分离能6.01 eV。为了完全分解HO分子,接下来计算了OH键在硼功能化石墨烯膜单空位上的分离能,最稳定构型是OH键垂直于石墨烯膜,H原子指向空位。指向空位的H原子与上方的O原子之间的分离能为2.76 eV。该能量小于自由OH键的分离能(5.07 eV)。最后,HO分子可以被完全分离成自由的H原子与O原子,自由产物可以形成氧气和氢气。硼功能化单空位石墨烯膜可以恢复到干净的初始状态重复使用,继续下一次催化反应。因此,硼功能化单空位的石墨烯膜体系是催化水分子完全分解的高效催化剂,并且在该体系上的水分子分解过程是可持续循环过程。本文的结构安排如下:第一章介绍目前国际上对于分解水分子获得清洁能源的研究背景和现状、非金属分解水分子的研究热点以及石墨烯材料在清洁能源上的应用。第二章介绍了本文所用的密度泛函理论基础以及第一性原理计算的演变过程。第三章主要研究了HO分子吸附在硼功能化石墨烯膜单空位的态密度、电荷转移的情况和差分电荷密度。硼功能化单空位石墨烯膜的磁学以及弹性性质。第四章是硼功能化单空位石墨烯膜作为催化剂能有效催化HO分子分解且该过程是可持续循环过程。第五章是本文的研究工作的总结,我们所得到的催化剂可能有助于其他小分子的分解,例如:人工光合作用和生物模拟材料等。

关键词：可持续循环水分子的分解硼功能化石墨烯膜单空位

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

回到顶部

执行限定条件

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：