不同掺杂石墨烯电极对氧还原反应的催化对比研究

文章基于第一性原理的密度泛函理论对掺N、掺P、掺S、掺B以及NP、BP共掺杂石墨烯进行仿真研究,对比了吸附O、O2、OH、OOH四种中间体的吸附特性。比较了能带、态密度、电荷转移等性质,绘制自由能变化曲线,模拟分析反应过程。结果表明,单一掺杂石墨烯对四种中间体的吸附呈线性关系,并且掺S、掺P的石墨烯对中间体的吸附能要大于B、N,而共掺杂石墨烯使吸附关系复杂化,对O2的强吸附和对OH的弱吸附能力使体系在催化过程中表现良好,达到预期效果。