硅铝酸银分子筛吸附氖原子的从头算

采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和局域密度近似(LDA)方法,优化计算硅铝酸银分子筛吸附Ne原子体系的几何结构,能量,电子能带和电荷密度分布.结果表明,硅铝酸银为层状的周期结构,具有直径为a=5.390的孔道.在分子晶体孔道的轴线上,桥O原子附近(I)和表面Ag+离子附近(II)的能量均有利于对Ne原子的吸附.尽管Ne(I)的能量最低,但是SiO4四面体排斥产生的能垒在动力学上不利于Ne原子的吸附.电子能带和电荷分布显示,Ne(II)原子主要受库仑极化的影响,其电子能带的能量较高,Ne(I)原子与桥O原子之间的共价作用能够降低对应的电子能带能量.

硼原子掺杂对碳纳米管吸附Ne原子影响的第一性原理计算

采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和局域密度近似(LDA)方法,优化计算得到碳纳米管(CNT),硼原子取代碳原子及其吸附氖原子前后系统的几何结构,能量,电子能带和态密度.结果显示,碳纳米管的能带结构与石墨的层状几何结构相似,能量的变化只在kz=0和kz=0.5平面之间沿着c轴方向出现.B原子取代C原子使价带和导带分别分裂为两个和三个能带.对Ne原子的吸附使价带能量沿着c轴方向升高并导致Fermi面附近的态密度下降.Ne原子的吸附在谷位H最稳定,顶位A其次.C-C间σ键的弯曲使Ne原子吸附在桥位b1比桥位b2处更为稳定.Ne原子在管外的吸附均为放热过程,而管内则为吸热过程.结构分析表明Ne原子对C原子有排斥作用,对B原子却具有吸引作用.B原子取代C原子的位置略凸出于CNT的管壁之外,使Ne原子的吸附能增加.