Статья: ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП НА СЛОЯХ ГРАФЕНА 5-7 И 3-12 (2023)

Читать онлайн

Методом теории функционала плотности с использованием обобщённого градиентного приближения проведено теоретическое исследование электронных и физических свойств функционализированных гидроксильной (-OH) группой слоёв графена 5-7 типа Т1 (COH - L5-7-T 1) с типами присоединения -OH T1 и Т2 и слоя графена 3-12 (COH - L3-12) с единственным типом функционализации. В результате оптимизации слой на основе графена 3-12 с гексагональной минимальной элементарной ячейкой оказался неустойчивым. Два функционализированных слоя с моноклинной примитивной элементарной ячейкой на основе графена 5-7 структурного типа T1 являются устойчивыми с большими величинами длин углерод-углеродных связей и элементарных трансляций сравнительно с чистым графеновым слоем и слоем, функционализированным фтором. Из них тип присоединения -OH T1 обладает слоевой плотностью 1.61 мг/м2, а тип присоединения T2 1.67 мг/м2. В слоях 5-7 с адсорбированной -OH-группой тип T1 обладает энергией сублимации 18.20 эВ/(COH). Энергия сублимации типа T2, равная 18.72 эВ/(COH), больше энергии сублимации для одного из типов функционализированного -OH гексагонального графена, что свидетельствует о высокой термической стабильности. Ширина запрещённой зоны слоёв равна 3.74 и 3.95 эВ для типов T1 и T2 соответственно. Диапазон изменения ширины запрещённой зоны в сравнении с диапазоном для аналогичных слоёв 5-7 фторографена является более узким с меньшим верхним пределом и более высоким нижним пределом.

Ключевые фразы: графен, функционализированный графен, гидроксильные группы, ab initio расчёты, кристаллическая структура, ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА, ПОЛИМОРФИЗМ
Автор (ы): Беленков Максим Евгеньевич
Соавтор (ы): Чернов Владимир Михайлович
Журнал: ЧЕЛЯБИНСКИЙ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК
538.911. Кристаллические, квазирешеточные и другие структуры
548.33. Полиморфизм
Для цитирования:
БЕЛЕНКОВ М. Е., ЧЕРНОВ В. М. ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ГИДРОКСИЛЬНЫХ ГРУПП НА СЛОЯХ ГРАФЕНА 5-7 И 3-12 // ЧЕЛЯБИНСКИЙ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2023. Т. 8 № 1
Текстовый фрагмент статьи