%0 Journal Article
%T 内掺Sc原子的扩展三明治结构graphene-Sc-graphene的几何结构,电子性质和储氢性能研究
%A 唐春梅
%A 邬佳仁
%A 万一民
%A 张振俊
%A 康静
%A 向圆圆
%A 朱卫华
%J 化学学报
%P 1189-1195
%D 2015
%R 10.6023/A15050362
%X 使用密度泛函理论中的广义梯度近似对内掺Sc原子的graphene-Sc-graphene扩展三明治结构的几何结构、电子结构和储氢性能进行计算研究.计算发现Sc原子位于单层石墨烯中六元环上方的结构具有较大的结合能,但小于固体Sc的内聚能实验值(3.90eV),然而,当单个Sc原子或者多个Sc原子在双层石墨烯中间与底层相距2？时,Sc原子与基底的结合能增加到5eV以上,远远大于固体Sc的内聚能实验值(3.90eV),因此相邻的Sc原子可以有效避免成簇.由此可见,三明治结构的形成明显增加了Sc原子与基底的结合强度,该结构可以进一步储氢来满足18电子规则而更加稳定,从而成为理想的新型储氢纳米材料.扩展三明治结构graphene-Sc-graphene的(2×3)单元中每个Sc原子最多可以吸附2个H2分子,对H2的平均吸附能分别为0.67eV和0.54eV,介于物理吸附和化学吸附(0.1～0.8eV)之间,因此该体系可以实现常温常压下对H2的可逆吸附.由储氢机制分析可知扩展三明治结构graphene-Sc-graphene主要通过Dewar-Kubas作用进行储氢,形成了π-δ-π型的电子结构.
%K 石墨烯
%K Sc
%K 电子性质
%K 储氢
%K 密度泛函理论
%U http://sioc-journal.cn/CN/abstract/abstract345174.shtml