石墨烯中的Stone-wales缺陷对铂原子催化解离氧分子的影响

【摘要】：采用密度泛函理论中的UB3LYP方法,研究了石墨烯中的Stone-wales缺陷对铂原子催化解离氧气分子的影响.通过计算发现,氧气分子在以Stone-wales缺陷石墨烯片为载体的铂上(Pt-SW)形成3种吸附结构,通过4条路径,最终生成两种产物.氧气分子最易通过[2+1]环加成作用,吸附在以Stone-wales缺陷石墨烯片为载体的Pt的表面上,吸附能(Eads)为-0.64eV.由于石墨烯片上的Stone-wales缺陷的存在,氧气分子在Pt-SW上解离的4条路径中最有利的解离路径中的决速步能垒都明显高于氧气在以完美石墨烯为载体的Pt(Pt/Graphene)上解离的能垒(1.51eV vs 1.35eV),相应吸收的热量也高于在Pt/Graphene上吸收的热量(0.79eVvs0.15eV). 【作者单位】： 河西学院化学化工学院甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室;西北师范大学化学化工学院;
【关键词】： Stone-wales缺陷石墨烯 催化 密度泛函理论
【基金】：甘肃省教育厅高等学校科研项目(项目编号:2015A-140)资助~~
【分类号】：O643.1;O613.71
【正文快照】： 燃料电池是一种高效无污染的电化学电源,是将化学能转化为电能的装置[1],而氧还原反应(Ox-ygen Reduction Reaction,ORR)几乎是各种燃料电池的阴极反应[2],但对于其反应机理的研究远远不及氢电极的研究.在燃料电池中,电极催化剂在电极反应中起着至关重要的的作用.近年来,关于

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