本文主要研究内容
作者韩晖（2019）在《光催化辅助切割石墨烯的分子动力学模拟》一文中研究指出：石墨烯是一种六边形蜂巢结构的碳原子同素异形体,是目前自然界中唯一稳定存在的二维材料,集优异的力学、导电性及导热性等性能于一身,有希望代替单晶硅成为新一代的半导体材料,在众多领域都有可观的发展前景。目前,石墨烯实现半导体功用最大的障碍是石墨烯的零带隙特征,这使得石墨烯在无特殊边缘和非复合材料情况下不具备半导体特征。为了改变这一特征,需要一种超精密的加工方法,使石墨烯边缘呈现特征性的扶手椅边缘或锯齿形边缘。目前已经有加工石墨烯的工艺技术,如光刻法、电子束加工法、AFM切割法等,但是这些加工方法存在精度低或者难以获得特定边缘等不足。为此,本课题以机械切割石墨烯为基础,提出光催化氧化技术辅助精密切割石墨烯的新方法。主要研究工作如下:(1)通过LAMMPS建立机械切割石墨烯的分子动力学模型。研究金刚石刀具沿不同边缘方向划切时石墨烯的边缘形貌及缺陷类型,分析石墨烯能量、划切力的变化规律。模拟结果显示,石墨烯机械切割存在明显的各向异性;沿着扶手椅型边缘方向切割时石墨烯边缘粗糙,易出现边缘开环碳链,系统能量较小,受力较小;沿着锯齿形边缘方向切割时石墨烯边缘较平滑,易出现边缘闭环碳链,系统能量较大,受力较大。(2)研究光催化化学氧化石墨烯的可行性和反应速度。通过对光催化反应的吉布斯自由能变计算,判断此化学反应能否在常温下自发进行,并计算化学反应的能量势垒。经热力学参数计算得出:在298K条件下,光催化氧化石墨烯反应的吉布斯自由能变为-1139.89 kJ/mol,其小于零代表反应在此条件下具有朝着正方向自发进行的可能性。经过光催化反应过渡态的计算得出:光催化起点的能量势垒最高,为115.46Kcal/mol,反应速度较慢。(3)研究机械切割缺陷对石墨烯光催化氧化反应的促进作用。根据机械划切石墨烯产生的边缘结构建立石墨烯边缘缺陷模型;利用光催化法进行模拟计算分析得出有缺陷的石墨烯反应能量势垒比规整边缘要低。无论是碳链还是SW缺陷均可以降低光催化反应的能量势垒,说明机械作用能够促进光催化化学反应的速率。
Abstract
dan mo xi shi yi chong liu bian xing feng chao jie gou de tan yuan zi tong su yi xing ti ,shi mu qian zi ran jie zhong wei yi wen ding cun zai de er wei cai liao ,ji you yi de li xue 、dao dian xing ji dao re xing deng xing neng yu yi shen ,you xi wang dai ti chan jing gui cheng wei xin yi dai de ban dao ti cai liao ,zai zhong duo ling yu dou you ke guan de fa zhan qian jing 。mu qian ,dan mo xi shi xian ban dao ti gong yong zui da de zhang ai shi dan mo xi de ling dai xi te zheng ,zhe shi de dan mo xi zai mo te shu bian yuan he fei fu ge cai liao qing kuang xia bu ju bei ban dao ti te zheng 。wei le gai bian zhe yi te zheng ,xu yao yi chong chao jing mi de jia gong fang fa ,shi dan mo xi bian yuan cheng xian te zheng xing de fu shou yi bian yuan huo ju chi xing bian yuan 。mu qian yi jing you jia gong dan mo xi de gong yi ji shu ,ru guang ke fa 、dian zi shu jia gong fa 、AFMqie ge fa deng ,dan shi zhe xie jia gong fang fa cun zai jing du di huo zhe nan yi huo de te ding bian yuan deng bu zu 。wei ci ,ben ke ti yi ji xie qie ge dan mo xi wei ji chu ,di chu guang cui hua yang hua ji shu fu zhu jing mi qie ge dan mo xi de xin fang fa 。zhu yao yan jiu gong zuo ru xia :(1)tong guo LAMMPSjian li ji xie qie ge dan mo xi de fen zi dong li xue mo xing 。yan jiu jin gang dan dao ju yan bu tong bian yuan fang xiang hua qie shi dan mo xi de bian yuan xing mao ji que xian lei xing ,fen xi dan mo xi neng liang 、hua qie li de bian hua gui lv 。mo ni jie guo xian shi ,dan mo xi ji xie qie ge cun zai ming xian de ge xiang yi xing ;yan zhao fu shou yi xing bian yuan fang xiang qie ge shi dan mo xi bian yuan cu cao ,yi chu xian bian yuan kai huan tan lian ,ji tong neng liang jiao xiao ,shou li jiao xiao ;yan zhao ju chi xing bian yuan fang xiang qie ge shi dan mo xi bian yuan jiao ping hua ,yi chu xian bian yuan bi huan tan lian ,ji tong neng liang jiao da ,shou li jiao da 。(2)yan jiu guang cui hua hua xue yang hua dan mo xi de ke hang xing he fan ying su du 。tong guo dui guang cui hua fan ying de ji bu si zi you neng bian ji suan ,pan duan ci hua xue fan ying neng fou zai chang wen xia zi fa jin hang ,bing ji suan hua xue fan ying de neng liang shi lei 。jing re li xue can shu ji suan de chu :zai 298Ktiao jian xia ,guang cui hua yang hua dan mo xi fan ying de ji bu si zi you neng bian wei -1139.89 kJ/mol,ji xiao yu ling dai biao fan ying zai ci tiao jian xia ju you chao zhao zheng fang xiang zi fa jin hang de ke neng xing 。jing guo guang cui hua fan ying guo du tai de ji suan de chu :guang cui hua qi dian de neng liang shi lei zui gao ,wei 115.46Kcal/mol,fan ying su du jiao man 。(3)yan jiu ji xie qie ge que xian dui dan mo xi guang cui hua yang hua fan ying de cu jin zuo yong 。gen ju ji xie hua qie dan mo xi chan sheng de bian yuan jie gou jian li dan mo xi bian yuan que xian mo xing ;li yong guang cui hua fa jin hang mo ni ji suan fen xi de chu you que xian de dan mo xi fan ying neng liang shi lei bi gui zheng bian yuan yao di 。mo lun shi tan lian hai shi SWque xian jun ke yi jiang di guang cui hua fan ying de neng liang shi lei ,shui ming ji xie zuo yong neng gou cu jin guang cui hua hua xue fan ying de su lv 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自沈阳工业大学的韩晖，发表于刊物沈阳工业大学2019-07-11论文，是一篇关于石墨烯论文,光催化论文,精密切割论文,化学机械协同论文,分子动力学模拟论文,沈阳工业大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自沈阳工业大学2019-07-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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