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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
李强,李晴,吕扬,王焕,秦玉才,宋丽娟,胡绍争
辽宁石油化工大学学报
2018, 38 (06):
37-42.
DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2018.06.007
研究了碱金属改性对g-C
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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
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4的结合能越来越弱,对g-C
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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
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4具有活化作用,Rb原子对g-C
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4表面有钝化作用。同时模拟了N
2分子在M-g-C
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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
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4比纯g-C
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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。
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