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Structures, Stabilities and Work Functions of Alkali-metal-adsorbed Boron α1-Sheets 被引量:1
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作者 YI Tingting ZHENG Bing +1 位作者 YU Haitao XIE Ying 《Chemical Research in Chinese Universities》 SCIE CAS CSCD 2017年第4期631-637,共7页
In this study, we employed the density functional theory method to simulate Li-, Na- and K-adsorbed boron α1-sheets(al-BSTs). After optimizing possible structures, we investigated their thermodynamic stabilities, b... In this study, we employed the density functional theory method to simulate Li-, Na- and K-adsorbed boron α1-sheets(al-BSTs). After optimizing possible structures, we investigated their thermodynamic stabilities, barriers for metal atom diffusion on the substrate, and work functions. The computed results indicate that the work function of α1-BST decreases significantly after the adsorption of Li, Na and K. Furthermore, under high hole coverage, these alkali-metal-adsorbed α1-BSTs have lower work functions than the two-dimensional materials of greatest concern and the commonly used electrode materials Ca and Mg. Therefore, the Li-, Na- and K-adsorbed α1-BSTs are potential low-work-function nanomaterials. 展开更多
关键词 Boron α1-sheet Binding energy Migration barrier alkali metal adsorption work function
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DFT Study of Alkali Metal Atom Adsorption on Defect-Free MgO(001)Surface 被引量:1
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作者 徐闰 贡伟明 +2 位作者 张旭 王林军 洪峰 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2010年第5期538-542,621,共6页
The adsorption of isolated alkali metal atoms (Li, Na, K, Rb, and Cs) on defect-free sur- face of MgO(001) has been systemically investigated with density functional theory using a pseudopotential plane-wave appro... The adsorption of isolated alkali metal atoms (Li, Na, K, Rb, and Cs) on defect-free sur- face of MgO(001) has been systemically investigated with density functional theory using a pseudopotential plane-wave approach. The adsorption energy calculated is about -0.72 eV for the lithium on top of the surface O site and about one third of this value for the other alkali metals. The relatively strong interaction of Li with the surface O can be explained by a more covalent bonding involved, evidenced by results of both the projected density of states and the charge density difference. The bonding mechanism is discussed in detail for all alkali metals. 展开更多
关键词 alkali metal atom adsorption Density functional theory
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Alkali metal atom adsorption on-top of the F_s^0 defective center of MgO(001) surface
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作者 张旭 徐闰 +1 位作者 王林军 洪峰 《Journal of Shanghai University(English Edition)》 CAS 2011年第3期223-228,共6页
A plane wave density functional theory method was used to investigate the adsorption properties of isolated alkali metal atoms, including Li, Na, K, Rb and Cs on-top of the F 0 s defective center of MgO(001) surface... A plane wave density functional theory method was used to investigate the adsorption properties of isolated alkali metal atoms, including Li, Na, K, Rb and Cs on-top of the F 0 s defective center of MgO(001) surface. Among all the alkali metals, the lithium atom binds most strongly with the highest adsorption energy of 0.67 eV and the shortest distance of about 0.257 nm between metal and the surface, the binding energy for the sodium atom comes second, and just half of this value for the other alkali metal atoms. The relatively strong interaction of Li with the F 0 s center can be explained by a more covalent bonding involved, evidenced by results of both the projected density of states and the projected charge density. The bonding mechanism is discussed in detail. 展开更多
关键词 alkali metal atom oxygen vacancy adsorption MGO density functional theory (DFT)
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双层石墨烯吸附碱金属原子的第一性原理研究 被引量:10
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作者 杨绍斌 李思南 +3 位作者 唐树伟 沈丁 孙闻 董伟 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1093-1099,共7页
基于密度泛函的第一性原理方法,研究了Li、Na、K和Rb碱金属原子吸附在双层石墨烯(BLG)表面的吸附能、迁移行为、电子性能.研究发现,Li和Na原子在BLG表面吸附易形成团簇,K和Rb原子能够分散吸附.碱金属原子在BLG表面的扩散能垒随原子半径... 基于密度泛函的第一性原理方法,研究了Li、Na、K和Rb碱金属原子吸附在双层石墨烯(BLG)表面的吸附能、迁移行为、电子性能.研究发现,Li和Na原子在BLG表面吸附易形成团簇,K和Rb原子能够分散吸附.碱金属原子在BLG表面的扩散能垒随原子半径的增加而减小.碱金属原子吸附使电子部分转移至BLG,使体系Fermi能级贯穿导带,表现出金属性.电荷密度差和电荷转移的分析表明,Li、Na、K和Rb与BLG表面以离子键结合. 展开更多
关键词 双层石墨烯 碱金属 吸附能 电子结构 密度泛理论
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不同覆盖度下Li原子在Si(001)表面上的吸附构型和电子结构 被引量:2
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作者 倪碧莲 蔡亚萍 +2 位作者 李奕 丁开宁 章永凡 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1535-1544,共10页
采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论,对不同Li原子覆盖度下Li/Si(001)体系的吸附构型、电子结构以及吸附Li原子对表面性质的影响进行了系统研究.计算结果表明,在所考察的覆盖度范围内,Li原子倾向于吸附在相邻两个Si-Si二聚体之间各... 采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论,对不同Li原子覆盖度下Li/Si(001)体系的吸附构型、电子结构以及吸附Li原子对表面性质的影响进行了系统研究.计算结果表明,在所考察的覆盖度范围内,Li原子倾向于吸附在相邻两个Si-Si二聚体之间各种对称性较高的空穴位,其中覆盖度为0.75ML(monolayer)时具有最小的平均吸附能.由能带结构分析结果可知,随着覆盖度的增大,Si(001)表面存在由半导体→导体→半导体的变化过程.在覆盖度为1.00ML时,由于表层二聚体均受到显著破坏,使得体系带隙明显增大.吸附后,有较多电子从Li原子转移到底物,导致Si(001)表面功函显著下降,并随着覆盖度的增加表面功函呈现振荡变化.此外,从热力学稳定性角度上看,覆盖度为0.75ML的Li/Si(001)表面较难形成. 展开更多
关键词 密度泛函理论 碱金属 表面吸附 能带结构 Si(001)表面
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碱金属改性g-C_3N_4及其对氮气吸附影响的理论研究 被引量:4
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作者 李强 李晴 +4 位作者 吕扬 王焕 秦玉才 宋丽娟 胡绍争 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2018年第6期37-42,共6页
研究了碱金属改性对g-C_3N_4光催化剂的影响,利用密度泛函理论从几何和电子结构的角度阐述了不同碱金属改性对提高光催化活性的微观机理。结果表明,Li、Na、K、Rb原子随着核外电子层数的增加,碱金属和g-C_3N_4的结合能越来越弱,对g-C_3... 研究了碱金属改性对g-C_3N_4光催化剂的影响,利用密度泛函理论从几何和电子结构的角度阐述了不同碱金属改性对提高光催化活性的微观机理。结果表明,Li、Na、K、Rb原子随着核外电子层数的增加,碱金属和g-C_3N_4的结合能越来越弱,对g-C_3N_4结构的影响也越来越弱。电子结构分析可知,Li、Na、K原子对g-C_3N_4具有活化作用,Rb原子对g-C_3N_4表面有钝化作用。同时模拟了N_2分子在M-g-C_3N_4(M=Li、Na、K、Rb)上的吸附,理解N_2分子与碱金属之间的作用机理,通过分析N_2吸附的吸附能、结构参数和电子特性,发现Li、Na原子对N_2吸附的影响更大,N_2的N—N键长伸长,K和Rb原子对N_2基本没有作用。碱金属改性g-C_3N_4比纯g-C_3N_4更有利于N_2分子的吸附,但是随着碱金属原子半径的增加,吸附能力越来越弱,电子的转移也越来越少,即活化N_2分子的能力按照Li、Na、K、Rb的顺序降低。 展开更多
关键词 密度泛函理论 g-C3N4 碱金属改性 氮气吸附
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H_2分子在碱金属掺杂碳纳米管上的吸附特性 被引量:1
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作者 陈媛梅 李卿 黄元河 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1235-1239,共5页
采用密度泛函理论研究了H2在碱金属(M=Li,K)掺杂的扶手椅型单壁碳纳米管上的吸附.对于碱金属管内掺杂,模拟了4种氢吸附构型;对于管外掺杂,考虑了两种吸附结构,同时还考虑了两种不同的掺杂浓度.所有吸附模型都进行了全优化.计算结果表明... 采用密度泛函理论研究了H2在碱金属(M=Li,K)掺杂的扶手椅型单壁碳纳米管上的吸附.对于碱金属管内掺杂,模拟了4种氢吸附构型;对于管外掺杂,考虑了两种吸附结构,同时还考虑了两种不同的掺杂浓度.所有吸附模型都进行了全优化.计算结果表明,碱金属掺杂后,碱金属与碳纳米管之间发生电子授受作用使得碱金属带正电荷,对于金属Li,管内掺杂更有利于电子向碳纳米管转移;与管内掺杂相比,Li原子的管外掺杂更有利于H2分子吸附.碱金属管外掺杂的碳纳米管吸附H2的最稳定结构,存在碱金属原子与H2分子的配位作用. 展开更多
关键词 碱金属掺杂碳纳米管 氢分子吸附 密度泛函理论
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金属态原子电负性的计算及应用(Ⅰ)
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作者 王贵昌 孙予罕 钟炳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1998年第1期8-12,共5页
提出了一种表示金属态原子电负性的计论方法,即X=Pexp(-KsR),其中P为Pauling电负性,Ks为Thomas-Fermi定义的表示金属晶体内某一金属原子核外电子受邻近配位原子屏蔽长度的倒数,R为该金属的一价离子半径.通过将由此获得的金属态... 提出了一种表示金属态原子电负性的计论方法,即X=Pexp(-KsR),其中P为Pauling电负性,Ks为Thomas-Fermi定义的表示金属晶体内某一金属原子核外电子受邻近配位原子屏蔽长度的倒数,R为该金属的一价离子半径.通过将由此获得的金属态原子电负性值及Pauling电负性值同金属表面的电子脱出功,CO、O2分子在某些过渡金属表面上的解离吸附热数值关联结果比较,发现提出的金属态原子电负性概念能更准确地反映过渡金属在催化过程中所表现出的各种热化学性质. 展开更多
关键词 电负性 金属态原子 电子脱出功 吸附热 催化剂
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表面吸附污染对多晶铜和金功函数的影响 被引量:3
9
作者 朱瑞 赵志娟 +1 位作者 安辰杰 徐军 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期251-256,共6页
功函数是金属光阴极的一项重要特性,决定了光电子发射量子效率。金属表面在大气环境中容易受表面吸附污染的影响,从而改变表面功函数,并可能影响光电子发射性能。本工作通过光电子能谱的方法,研究常用做光阴极材料的多晶铜和金表面在大... 功函数是金属光阴极的一项重要特性,决定了光电子发射量子效率。金属表面在大气环境中容易受表面吸附污染的影响,从而改变表面功函数,并可能影响光电子发射性能。本工作通过光电子能谱的方法,研究常用做光阴极材料的多晶铜和金表面在大气环境中的吸附污染,及其对表面功函数的影响。根据紫外光电子能谱的测量,发现铜和金金属表面存在吸附污染时功函数相比纯净金属表面分别降低约0.1 e V和0.7 e V。利用X射线光电子能谱分析发现有机分子吸附污染使得金样品的表面功函数降低;而对于铜样品表面,导致功函数降低的因素包括有机分子吸附和表面氧化。本研究对光阴极的应用具有指导意义。 展开更多
关键词 表面吸附 表面污染 功函数 光阴极 金属表面
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第一性原理计算金属原子对石墨烯光电性能的调制
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作者 李佳斌 王晓华 王文杰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期401-408,共8页
基于第一原理计算,研究最活泼的金属(Na,K,Al)以及实验上常用的金属(Ti,Ag,Ru,Au,Pt)等八种金属原子对石墨烯的功函数和光学性质的调制。结果表明,除了Ti和Ru原子外,所有的吸附原子均失去电子,导致石墨烯的狄拉克锥向低能方向移动。所... 基于第一原理计算,研究最活泼的金属(Na,K,Al)以及实验上常用的金属(Ti,Ag,Ru,Au,Pt)等八种金属原子对石墨烯的功函数和光学性质的调制。结果表明,除了Ti和Ru原子外,所有的吸附原子均失去电子,导致石墨烯的狄拉克锥向低能方向移动。所有吸附结构的功函数均低于本征石墨烯。特别是Ti或Ru原子与石墨烯之间存在较强的相互作用,导致Ti和Ru吸附石墨烯的功函数较小。由于吸附原子的存在,使得石墨烯的光学性质发生了很大的变化。不同吸附结构的静态介电函数差别很大;吸附原子后,石墨烯对可见光和红外光的吸收强度大大增加。 展开更多
关键词 石墨烯 金属原子吸附 功函数 光学性能
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小球藻对多种重金属吸附性能的研究 被引量:8
11
作者 刘冬梅 倪佳鑫 +3 位作者 冮苗苗 付艺伟 孙辉 鲁晶 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3710-3718,共9页
微藻是一种广泛存在、生长速度快、适宜大规模养殖的结构简单的植物.近年来,基于微藻的水污染控制技术被广泛研究并得到认可,其中,利用藻类吸附污染水体中的重金属类物质更被看作是一种极具前景的水处理手段.然而,当前的研究始终对藻类... 微藻是一种广泛存在、生长速度快、适宜大规模养殖的结构简单的植物.近年来,基于微藻的水污染控制技术被广泛研究并得到认可,其中,利用藻类吸附污染水体中的重金属类物质更被看作是一种极具前景的水处理手段.然而,当前的研究始终对藻类吸附重金属性能的决定性影响因素缺乏相对全面的探究,同时对藻类表面官能团在吸附过程中所起的作用也不明确.对此,本研究采取静态实验的方法,选取常见的淡水藻类小球藻Chlorella sp.和典型重金属Ni(II)、Cr(VI)、Cd(II),以藻细胞密度、重金属离子浓度、温度、pH作为影响因素,探究其对小球藻细胞吸附性能的影响.结果表明,小球藻对Ni(II)、Cr(VI)、Cd(II)均显示出了很好的吸附能力.在所选的几种藻细胞密度下,小球藻吸附性能差异不大.当溶液处于中性偏酸性、重金属浓度低于5 mg·L^-1的情况下,小球藻吸附效果最好.在20~30℃范围内升高温度对吸附会产生有利影响.对小球藻进行红外光谱检测发现,官能团C—O、C=O、—COOH、—NH—在对重金属离子的吸附过程中起主要作用. 展开更多
关键词 吸附 重金属 小球藻 酸碱性 温度 官能团
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