空位缺陷及B掺杂石墨烯吸附Co2+的第一性原理研究

摘要：

采用第一性原理方法研究了本征石墨烯、硼掺杂石墨烯、空位缺陷石墨烯、空位硼掺杂石墨烯对Co2+离子的吸附作用.通过计算、分析上述不同石墨烯模型吸附Co2+后几何结构、吸附能、电荷转移量及能带结构的变化,发现本征石墨烯与Co2+虽能发生吸附,但吸附效果差;硼掺杂与空位缺陷使石墨烯与Co2+之间的吸附能增大,并使石墨烯能带产生带隙,显著提高了石墨烯对Co2+的吸附性.吸附后的体系态密度分析表明,三种改性石墨烯均与Co2+的态密度曲线发生明显重叠,表明相互之间发生了化学吸附.其中空位缺陷石墨烯对Co2+的吸附性能最优,其次是空位硼掺杂石墨烯,表明空位缺陷石墨烯和空位硼掺杂石墨烯可作为Co2+的检测和吸附去除材料.

关键词：石墨烯;空位缺陷;掺杂;吸附;Co2+;第一性原理

所属期刊栏目：32

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;河北省百人计划资助项目

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：139-147