N2分子在石墨烯表面吸附的密度泛函理论研究毕业论文

《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文

《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言随着科技的进步与环境保护意识的提高，新型高效吸附材料在处理废水、废气以及重金属离子等方面的重要性日益凸显。

石墨烯作为近年来的研究热点，以其独特的物理化学性质在吸附材料领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在探讨石墨烯吸附材料的制备方法、性能及其在各领域的应用研究进展。

二、石墨烯吸附材料的制备方法石墨烯吸附材料的制备主要采用化学气相沉积法、氧化还原法、液相剥离法等方法。

其中，氧化还原法因其操作简便、成本低廉而受到广泛关注。

该方法首先通过强酸氧化天然石墨，得到氧化石墨，再通过还原剂如水合肼、氢气等或热处理将其还原为石墨烯。

此外，液相剥离法通过使用有机溶剂或水作为介质，通过超声波处理将石墨剥离成单层或多层石墨烯。

三、石墨烯吸附材料的性能特点石墨烯具有优异的物理化学性质，如高比表面积、良好的导电性、高机械强度等。

这些特性使得石墨烯在吸附过程中能够快速达到吸附平衡，且具有较高的吸附容量和良好的选择性。

此外，石墨烯的二维结构使其在吸附过程中具有较高的扩散速率和良好的再生性能。

四、石墨烯吸附材料在各领域的应用研究进展1. 废水处理：石墨烯因其高比表面积和良好的吸附性能，在处理含重金属离子、有机污染物等废水方面具有显著效果。

通过与功能基团结合，可以制备出具有特定吸附性能的石墨烯基复合材料，用于处理各种工业废水和生活污水。

2. 气体分离与净化：石墨烯对不同气体的吸附性能差异明显，可用于气体分离和净化领域。

例如，利用石墨烯对氢气的高选择性吸附，可实现氢气和甲烷等气体的有效分离。

3. 能源存储：石墨烯的高比表面积和良好的导电性使其在超级电容器、锂离子电池等能源存储领域具有广泛应用。

通过与其他材料复合，可以制备出高性能的储能器件。

4. 生物医药：石墨烯在生物医药领域的应用也逐渐显现出来。

例如，利用其独特的荧光性能和良好的生物相容性，可制备出用于细胞成像和药物传递的石墨烯基材料。

石墨烯在吸附中的应用及发展

石墨烯在吸附中的应用及发展纳米级的碳材料本身就可以担当一种有效的催化剂，在吸附方面有很好的应用潜力，下面是小编搜集整理的一篇探究石墨烯在吸附中的应用发展的论文范文，供大家阅读查看。

1、引言随着世界人口的快速增长和工业化的迅猛发展，环境污染问题引起了人们的广泛关注，特别是水体中有害物质的去除问题至关重要。

目前，国际上常用的污水处理方法有膜分离法[1]、微生物处理法[2]、光催化降解法[3]、吸附法[4]及其它方法。

这些方法在治理和保护水体环境中起到了重要的作用。

其中，吸附法和光催化降解法，由于本身具有低能耗、高效率、方便大规模应用和应用对象广泛等特点[5-6],得到了科学界的广泛关注和研究。

吸附法在污水治理方面具有设备简单、效果显着、不易产生二次污染等优点，经吸附法处理后，水体普遍好转且比较稳定[7].目前，在工业上最常用的活性炭吸附剂,具有非极性表面，为疏水和亲有机物的吸附剂，性能稳定、吸附容量大、解吸容易、抗腐蚀，经过多次循环使用仍可保持原有吸附性能，在污水处理方面有很好的效果，但其成本较高、再生效率低，使该方法的广泛应用受到了限制;活性氧化铝[9],无定形的多孔结构物质，极性强，对水又很高的亲和作用，对含氟废气有很好的净化作用;沸石分子筛[10]一种离子型吸附剂，孔径整齐均一，对不饱和有机物、极性分子有选择吸附能力，但都存在各自的缺点，制约了其在现实生活生产中的应用。

纳米级的碳材料本身就可以担当一种有效的催化剂，在吸附方面有很好的应用潜力[11].自2023年Manches-ter大学的Geim小组[12]首次采用机械剥离法获得单层或薄层的新型二维原子晶体-石墨烯以来，科学界便对石墨烯材料进行了广泛的研究与讨论。

石墨烯具有理想的平面二维结构、良好的电子性质、热学性质、光学性质、机械性质等，使其在纳米电子器件、催化剂、电池、电容器、光电子器件、新型复合材料以及传感材料等方面有着广泛的应用前景[13].石墨烯由碳原子以sp2杂化结构连成的单原子层结构，其理论厚度仅为0.35nm[14],石墨烯的单原子厚度和二维的平面结构赋予了它独特的性能，如巨大的理论比表面积(2630m2/g),使其可用来负载大量的各种分子，具有非常高的吸附容量，这使石墨烯在催化剂的负载方面及污水吸附净化处理方面具有很大的应用潜力;石墨烯具有独特的面吸附特性及吸附特性，对含有芳香苯环的有机污染物具有很高的吸附速度和容量;石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面出现弯曲变形，避免了碳原子的重新排列来适应外力，展现出优良的稳定性[15];这种稳定的晶格结构使其具有优异的导电性，石墨烯的高电子迁移率[16](104S/cm)与导热性[17](5000W/(mK))使其在电化学催化剂与光催化剂方面有重要应用及优越的机械性能、制备过程简单，价格便宜等特点，有助于在实际生活生产中推广及应用[18].基于石墨烯优异的特性，发展石墨烯复合物等衍生物，对污染物具有很好的吸附富集能力，在吸附净化上具有很好的应用前景[19].2、石墨烯在吸附中的应用及发展水污染是目前环境污染的一个重要方面，其污染物种类比较多(如有毒有害难降解的有机物、重金属离子等)严重威胁着生态安全[20].寻找新型绿色环保材料治理水体的问题，以实现水体的净化刻不容缓。

NO2、CH4、H2S在石墨烯表面吸附的第一性原理计算研究章洁琦林秀玲

NO2、CH4、H2S在石墨烯表面吸附的第一性原理计算研究章洁琦林秀玲*发布时间：2021-08-27T00:18:39.188Z 来源：《中国科技人才》2021年第13期作者：章洁琦林秀玲* [导读] 石墨烯材料本身具有较大的比表面积、较高的载流子迁移速度和良好的导电特点,能够吸附多种环境污染物。

安徽理工大学材料科学与工程学院淮南 232001摘要：石墨烯材料本身具有较大的比表面积、较高的载流子迁移速度和良好的导电特点,能够吸附多种环境污染物。

第一性原理方法是用于研究低维材料性能，可以节省实验成本，提高研究效率。

本文综述了近年来计算石墨烯材料在吸附NO2、CH4、H2S方面的研究进展，并试图从第一性原理的角度预测石墨烯在吸附环境中的应用研究方向。

关键词：石墨烯;吸附;第一性原理1.引言NO2是一种有毒气体，在空气中的浓度超过百万分之一时，会对人体组织和肺部造成不可逆转的损害[1]。

甲烷(CH4)气体无色无味[2]，若环境中的CH4达到一定值，就会引起昏迷，严重时可致人死亡。

硫化氢(H2S)是一种无色、有臭味的剧毒气体[3]。

它是天然气加工处理、炼油、沼气发酵等工业生产过程的产物[4,5]。

H2S浓度增加，会对神经系统造成损害。

且H2S氧化形成的SO2会导致酸雨的形成，对自然环境和基础设施[6]造成破坏。

同时，在工业生产过程中，H2S会腐蚀设备，降低设备的使用寿命，造成经济损失。

近年来采用的净化气体的方法主要有吸附法、生物法和催化法。

其中吸附法[7]纯化效率高、成本低廉，所以应用广泛。

活性炭作为吸附剂已广泛应用于处理工业排放污染物。

石墨烯[8]是一种二维材料，它是对碳原子进行了处理得到的六角形蜂窝状的晶格平面，它的电、光、热学性能优异，且这些性能可以通过掺杂和改性来调节。

而石墨烯较高的载流子迁移速度和良好的导电性能使它容易与外界气体分子进行电荷交换，因此石墨烯吸附气体分子是可能的[9]。

本文综述了近年来石墨烯材料在气体分子及空气污染物的第一性原理模拟吸附中的研究进展。

MgN_(4)掺杂石墨烯CO氧化催化活性的密度泛函研究

MgN_(4)掺杂石墨烯CO氧化催化活性的密度泛函研究第一篇范文：MgN_(4)掺杂石墨烯CO氧化催化活性的密度泛函研究引言在现代催化领域，石墨烯因其独特的二维结构和优异的物理化学性质而备受关注。

而MgN_(4)作为一种新型催化剂，其对CO氧化活性的研究具有重要意义。

本文通过密度泛函理论（DFT）对MgN_(4)掺杂石墨烯的CO氧化催化活性进行深入探讨，以期为实验研究提供理论依据。

方法本文采用密度泛函理论（DFT）对MgN_(4)掺杂石墨烯进行计算。

计算选用Q-Chem 5.4软件，采用PBE泛函和6-311++G(d,p)基组进行几何优化和频率计算。

在CO氧化反应中，以MgN_(4)掺杂石墨烯为催化剂，CO为反应物，计算反应、活化能、热力学性质等关键参数。

结果与讨论计算结果显示，MgN_(4)掺杂石墨烯对CO氧化具有较高的催化活性。

在优化后的结构中，MgN_(4)以四面体构型吸附在石墨烯表面，与石墨烯形成稳定的界面。

该界面提供了丰富的活性位点，有利于CO的吸附和氧化。

在MgN_(4)掺杂石墨烯的催化过程中，主要有以下几个步骤：1. CO的吸附：CO分子在MgN_(4)-石墨烯界面上的吸附能较低，表明CO易于吸附在催化剂表面。

2. O原子的迁移：氧化反应中，O原子从CO分子迁移到MgN_(4)表面，形成中间体。

该步骤的活化能较低，有利于反应的进行。

3. CO_2的生成：在MgN_(4)的催化下，CO分子与O原子发生反应，生成CO_2。

该步骤的活化能较低，表明催化剂具有较高的催化活性。

对比未掺杂和掺杂的MgN_x（x=0, 4）石墨烯催化剂，发现MgN_(4)掺杂显著提高了石墨烯的CO氧化催化活性。

这主要得益于MgN_(4)的引入，增加了石墨烯的活性位点，降低了反应的活化能，从而提高了催化效率。

结论本文通过密度泛函理论（DFT）对MgN_(4)掺杂石墨烯的CO氧化催化活性进行了研究。

计算结果表明，MgN_(4)掺杂石墨烯具有较高的催化活性，主要得益于MgN_(4)的引入增加了石墨烯的活性位点，降低了反应的活化能。

N2分子在石墨烯表面吸附的密度泛函理论研究毕业论文

本科毕业设计（论文）题目N2分子在石墨烯表面吸附的密度泛函理论研究学生姓名学号教学院系理学院专业年级指导教师职称单位辅导教师职称单位完成日期2017 年 6 月 1 日Southwest Petroleum UniversityGraduation ThesisDensity functional theory calculations on nitrogen molecules adsorbed on graphene monolayersGrade: 2013Name: Ye LeiSpeciality: Applied PhysicsInstructor: Luo QiangSchool of sciences2017-6摘要基于密度泛函理论，计算了本征石墨烯和几种替位掺杂石墨烯（掺B、Al、Ga、Pd、Pt和Au元素）对N2的吸附能和吸附高度，并研究了用掺杂石墨烯检测氮气的方法。

本征石墨烯对氮气的稳定吸附位为桥位，吸附能为-0.17eV，为物理吸附。

论文研究了替位掺杂B、Al、Ga、Pd、Pt、Au和Mg 元素石墨烯的稳定性，我们发现：用Ga掺杂的石墨烯稳定性较差，不及其同族元素B和Al掺杂的石墨烯稳定性好，三种惰性金属元素Pd、Pt和Au掺杂的石墨烯稳定性较好，而活泼金属Mg掺杂的石墨烯结构不稳定。

替位掺杂Al、Ga、Pd、Pt和Au可显著地增强石墨烯对氮气分子的吸附作用，为化学吸附，且其吸附强度的趋势为Au＞Pt＞Pd＞Al＞Ga。

B掺杂石墨烯相对于本征石墨烯而言，吸附氮气的能力有所提高，但仍为物理吸附。

对比分析吸附前后所有原子分波态密度，发现吸附系统能量下降的贡献主要来自氮气分子。

几种替位掺杂石墨烯吸附氮气后，其电导率发生了不同程度的变化，可用于氮气分子的检测。

关键词：密度泛函理论；石墨烯；吸附；掺杂；氮气检测AbstractBased on the density functional theory, the adsorption energy and adsorption height of N2 on intrinsic graphene and several alternative dopant graphene (doped with B, Al, Ga, Pd, Pt and Au) were calculated. At the end of this paper, the method of detecting nitrogen molecules by doping graphene was studied.The stable adsorption position of the nitrogen molecules on intrinsic graphene is the bridge site, and the adsorption energy is -0.17eV, which is physical adsorption.In this paper, the stability of graphene doped with B, Al, Ga, Pd, Pt, Au and Mg elements are studied. It is concluded that the stability of Ga-doped graphene is poor, Al-doped graphene has good stability, and the stability of the three kinds of inert metal elements (Pd, Pt and Au) doped graphene is better, while the Mg-doped graphene’s structure is unstable.The addition of Al, Ga, Pd, Pt and Au can significantly enhance the adsorption of nitrogen molecules on graphene, which belong to chemical adsorption.Our analysis shows that adsorption strength follows the doped element trend Au> Pt> Pd> Al> Ga,as verified by corresponding changes in the adsorption pared with intrinsic graphene, the ability of B-doped graphene to adsorb nitrogen is improved, but it is still a weak physical adsorption. Through the comparative analysis of all the atoms’ PDOS before and after adsorption, it is found that the contribution of the energy loss of the adsorption system is mainly from the nitrogen molecule itself. After several kinds of doping graphene adsorb nitrogen molecules, their electrical conductivity has undergone different changes, which can be used for the detection of nitrogen molecules.Keywords: density functional theory; graphene; adsorption;doping; the detection of nitrogen molecules目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 石墨烯的基本介绍与制备方法 (2)1.2.1石墨烯的基本介绍 (2)1.2.2 石墨烯的制备方法 (3)1.2.2.1微机械剥离法 (3)1.2.2.2氧化还原法 (3)1.2.2.3化学气相沉积法 (4)1.2.2.4 热分解SiC法 (4)的基本介绍 (4)1.3 N2的基本性质以及结构 (4)1.3.1 N2的用途 (5)1.3.2 N21.4 本论文的研究价值 (6)第二章计算所用理论与工具 (7)2.1 理论依据 (7)2.1.1第一性原理 (7)2.1.2密度泛函理论（简称DFT） (7)2.1.3 Thomas-Fermi 模型 (8)2.1.4 Hohenberg Kohn定理 (8)2.1.5 交换关联势能函数 (9)2.1.6 局域密度近似（简称LDA） (9)2.1.7 广义梯度近似（简称GGA） (10)2.1.8赝势平面波 (10)2.2 CASTEP及使用 (11)2.2.1 CASTEP的简介 (11)2.2.2 计算任务参数的设置 (12)2.2.3 设置几何优化任务 (13)2.2.4 设置计算体系性质 (13)2.2.5计算结果分析 (13)第三章本征石墨烯的模型与计算 (14)3.1石墨烯的构建与几何优化 (14)分子模型并优化 (17)3.2 构建N2 (17)3.3 本征石墨烯吸附N23.3.1 N垂直于石墨烯表面 (18)2平行于石墨烯表面 (19)3.3.2 N2第四章掺杂石墨烯吸附的模型与计算 (20)4.1 掺杂石墨烯的构建 (20)4.1.1掺杂后模型的能带结构与态密度变化 (20)4.1.2 掺杂石墨烯的稳定性分析 (23)的吸附能 (30)4.2掺杂石墨烯对N24.3用掺杂石墨烯探测N (34)2第五章结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1. 绪论1.1 前言表面科学（surface science）指的是发生在两种相（其中包括固体液体界面、固体气体界面、固体真空接口和液气界面）的界面的化学或者物理现象的研究。

《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文

《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言随着环境保护意识的提高和资源循环利用的迫切需求，吸附材料的研究与开发成为了科学界关注的热点。

近年来，石墨烯以其独特的结构和优良的物理化学性质，在吸附材料领域表现出极大的潜力和应用前景。

本文将围绕石墨烯吸附材料的制备与应用展开探讨，概述其研究进展。

二、石墨烯吸附材料的制备石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶体，其结构具有极高的比表面积和优良的物理化学性能，使其在吸附领域具有广泛应用。

石墨烯吸附材料的制备方法主要包括化学气相沉积法、氧化还原法、溶剂热法等。

1. 化学气相沉积法化学气相沉积法是制备高质量石墨烯的常用方法。

该方法通过在高温条件下，使碳源气体在基底表面发生化学反应，生成石墨烯。

该方法制备的石墨烯具有较高的纯度和结晶度，但制备成本较高。

2. 氧化还原法氧化还原法是制备石墨烯吸附材料的主要方法之一。

该方法首先将天然石墨进行氧化处理，使其表面产生丰富的含氧官能团，然后通过还原剂将氧化石墨烯还原为石墨烯。

该方法制备过程简单，成本较低，但制备出的石墨烯结构可能存在一定程度的缺陷。

3. 溶剂热法溶剂热法是一种新兴的制备石墨烯吸附材料的方法。

该方法通过在高温高压的溶剂中，使碳源与溶剂发生反应，生成石墨烯。

该方法制备的石墨烯具有较高的比表面积和优良的吸附性能，但制备条件较为苛刻。

三、石墨烯吸附材料的应用石墨烯吸附材料因其独特的结构和优良的性能，在许多领域都有广泛的应用。

主要包括水处理、气体分离、能源存储等。

1. 水处理石墨烯吸附材料在水处理领域的应用主要表现在对重金属离子、有机物和微生物的去除。

由于其高比表面积和优异的吸附性能，石墨烯吸附材料能有效去除水中的污染物，提高水质。

2. 气体分离石墨烯吸附材料在气体分离领域的应用主要表现在对氢气、二氧化碳等气体的吸附和分离。

由于其独特的结构和优异的物理化学性能，石墨烯吸附材料在气体分离过程中表现出较高的效率和选择性。

《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文

《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一摘要：本文系统梳理了石墨烯吸附材料的制备方法及其在各领域的应用研究进展。

通过总结近期文献资料和实验研究，探讨了石墨烯吸附材料在环境保护、能源开发及生物医药等领域的应用潜力和前景。

一、引言石墨烯自问世以来，以其独特的物理和化学性质引起了广泛关注。

作为一种具有巨大潜力的新型材料，石墨烯在众多领域均有所应用。

其中，石墨烯吸附材料以其出色的吸附性能，在环境治理、能源回收和生物医药等领域表现出独特的优势。

本文旨在梳理石墨烯吸附材料的制备方法，并对其应用进展进行深入探讨。

二、石墨烯吸附材料的制备方法（一）化学气相沉积法化学气相沉积法是一种常用的制备石墨烯的方法。

通过在高温下使碳源气体分解，在基底上沉积出石墨烯薄膜。

该方法制备的石墨烯具有较好的结构完整性和电学性能。

（二）液相剥离法液相剥离法是利用溶液中的化学作用力将石墨层剥离成单层或多层石墨烯。

这种方法具有成本低、工艺简单等优点，适合大规模生产。

（三）氧化还原法氧化还原法首先将天然石墨氧化成氧化石墨，然后通过物理或化学方法将其剥离成单层或多层氧化石墨烯，最后通过还原得到石墨烯。

该方法能够获得大量高质量的石墨烯材料。

三、石墨烯吸附材料的应用研究进展（一）环境保护领域石墨烯吸附材料因其巨大的比表面积和优异的吸附性能，被广泛应用于污水处理、重金属离子吸附等领域。

其具有较好的选择性和再生能力，可以有效处理废水中的有机污染物和重金属离子，对于保护环境具有重大意义。

（二）能源开发领域石墨烯作为能源开发中的新型储能材料，在锂离子电池、超级电容器等领域具有广泛应用。

其高导电性、高比表面积等特点使得其在能量存储和转换方面具有巨大潜力。

（三）生物医药领域石墨烯吸附材料在生物医药领域也有广泛应用，如药物传递、生物成像等。

其良好的生物相容性和吸附性能使得其在生物医学领域具有独特的优势。

此外，石墨烯还可用于检测病原体和疾病标志物等。

四、结论与展望随着科研的深入和技术的发展，石墨烯吸附材料在制备工艺和应用方面取得了显著的进步。

石墨烯毕业论文

石墨烯毕业论文石墨烯毕业论文石墨烯，作为一种新兴的二维材料，近年来备受关注。

它具有出色的电子、热学、力学和光学性能，被认为是未来科技领域的重要材料。

在我即将毕业的时刻，我决定以石墨烯为研究对象，撰写一篇毕业论文，以探索其潜在应用和进一步发展的可能性。

首先，我将介绍石墨烯的基本性质和制备方法。

石墨烯是由碳原子构成的单层晶体结构，具有高度的强度和导电性。

其制备方法多种多样，包括机械剥离、化学气相沉积和化学还原等。

在论文中，我将详细描述这些方法的优缺点，并提出一种新的制备方法，以提高石墨烯的质量和可扩展性。

其次，我将研究石墨烯的电子性质。

石墨烯的电子结构具有独特的带隙特性，使其成为一种理想的载流子传输材料。

我将通过实验和数值模拟，研究石墨烯的载流子输运特性，并探索其在电子器件中的应用潜力。

例如，石墨烯可以作为高性能的晶体管材料，用于制造更快、更小、更节能的电子器件。

此外，我将研究石墨烯在能量存储和转换领域的应用。

石墨烯具有高比表面积和良好的电导率，使其成为一种理想的电极材料。

我将探索石墨烯在锂离子电池、超级电容器和燃料电池等能源存储和转换设备中的应用潜力。

通过优化石墨烯的结构和制备工艺，可以提高这些设备的性能和循环寿命。

除了电子和能源领域，石墨烯还具有广泛的应用前景。

例如，在生物医学领域，石墨烯可以用于制造生物传感器、药物传递系统和组织工程材料。

在环境保护领域，石墨烯可以用于制造高效的吸附剂、催化剂和分离膜。

在纳米电子学领域，石墨烯可以用于制造纳米传感器、纳米电子器件和纳米机械系统。

在论文中，我将介绍这些领域的最新研究进展，并提出一些新的应用方向。

最后，我将总结石墨烯的研究成果，并展望其未来的发展前景。

石墨烯作为一种多功能材料，具有巨大的潜力。

然而，目前仍存在一些挑战，如大规模制备、稳定性和可扩展性等。

我将提出一些解决这些挑战的方法和建议，并展示石墨烯在未来科技领域的应用前景。

在整个研究过程中，我将采用实验和理论相结合的方法，以确保研究结果的准确性和可靠性。

密度泛函理论（DFT）论文：密度泛函理论（DFT）分子识别变构开关自然键轨道（NBO）预组织性

密度泛函理论（DFT）论文：密度泛函理论（DFT）分子识别变构开关自然键轨道（NBO）预组织性密度泛函理论(DFT)论文：密度泛函理论(DFT) 分子识别变构开关自然键轨道(NBO) 预组织性【中文摘要】超分子化学是当前乃至未来相当长时间内化学中最热门、发展最快的领域之一。

本文运用密度泛函（DFT）理论方法计算的方法对3个冠醚类化合物结构、性能进行了理论研究。

3个分子识别的体系分别为:（1）低对称性冠醚及其与碱金属Na+,K+的分子识别;（2）2, 2’-联吡啶基-3, 3’-15-冠-5与碱金属离子Na+,K+及由过渡金属组成的W（CO）4分子碎片的分子识别;（3）含有偶氮功能基团的冠醚分子以及它们的顺式结构体与碱金属Li+, Na+, K+, Rb+的分子识别。

首先,采用密度泛函理论方法（DFT）,运用B3LYP杂化函数在6-31G（d）水平上,对4种分别以15-冠-5和18-冠-6为骨架的缩环冠醚14-冠-5、17-冠-6和扩环冠醚16-冠-5、19-冠-6及其它们与碱金属阳离子Na+和K+配位生成的配合物的电子几何结构优化结果进行讨论。

利用福井函数（Fukui functions）对4种低对称冠醚的亲核性能进行了比较。

用量子化学参数,如能隙（ΔE）,前线轨道HOMO能级和LUMO能级等,分别对低对称性冠醚和对称性冠醚的配位能力进行了分析比较。

此外,配位反应在298K的焓变也通过一些热力学数据进行了分析讨论。

结果表明:冠醚分子中相邻的两个氧原子之间的亚甲基链的长度对冠醚分子的结构性能和化学性质起到至关重要的作用。

理论计算结果与实验结果吻合。

第二,在B3LYP/6-31G （d）和SDD （Stuttgart-Dresden）基组水平上,对2, 2’-联吡啶基-3, 3’-15-冠-5（L）与碱金属Na+,K+及W（CO）4分子碎片所形成的配合物进行几何结构全优化计算,同时对配合物的能量进行了基组误差（BSSE）分析,并对它们的优化结构进行了NBO讨论。

关于石墨烯的毕业论文

毕业论文题目：_________ 石墨烯复合材料的制备______及其性能研究讲展学院：化学化工学院____________________专业：___________ 化学工程与工艺__________________毕业年限：________ 2015年 ______________________学生姓名：_________________________学号：____________________________指导教师：__________________________石墨烯复合材料的制备及其性能研究进展摘要：石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。

本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点，简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。

基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向，本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用，以及石墨烯复合材料的展望。

关键词：石墨烯；制备；性能；复合材料Research Progress on Preparation and properties ofgraphene composite materialsAbstract: Graphene has become a hot researchfield of material for its excellent performanee and unique two-dimensional structure. This paper summarizes the method for preparing graphene and compared the advantagesand disadvantagesof various methods, in troduces the mecha ni cs, graphe ne optical, electrical and thermal properties. Composite materials based on graphe ne is an importa nt research direct ion in the field of application of graphene, this paper introduces the preparation and application of graphene polymer composites and graphene based inorganic nano composite material, and the prospect of graphe ne composite materials.Key words: graphe ne; preparati on; properties; composite materials1•刖言石墨烯自2004年被发现以来，就引起了材料科学家的广泛关注，在世界范围内掀起了石墨烯材料的制备和应用研究的热潮。

聚合物分子在石墨烯表面上的吸附和电子传输性质研究

聚合物分子在石墨烯表面上的吸附和电子传输性质研究随着科技的不断进步，人类对于材料的研究也越来越深入。

其中一个重要的领域就是材料的吸附和传输性质研究。

聚合物分子是近年来被广泛研究的材料之一，而石墨烯表面是聚合物分子吸附和传输的良好载体。

本文将探讨聚合物分子在石墨烯表面上的吸附和电子传输性质的研究，以期进一步了解聚合物分子在材料领域的应用。

聚合物分子的吸附行为是指聚合物分子与石墨烯表面之间的物理和化学相互作用。

聚合物分子在石墨烯表面上的吸附行为与聚合物分子的性质、石墨烯表面的化学结构以及环境条件等因素紧密相关。

一般来说，聚合物分子与石墨烯表面之间存在吸附作用力，包括范德华力、静电相互作用力、氢键作用力、羟基作用力等。

这些力的大小和性质将直接影响聚合物分子在石墨烯表面上的吸附行为。

在聚合物分子吸附的过程中，石墨烯表面的化学结构也是一个非常重要的因素。

石墨烯表面的化学结构可以通过化学修饰来进行调控，从而影响聚合物分子与石墨烯表面之间的相互作用。

例如，在石墨烯表面引入大量的羟基官能团可以有效地提高聚合物分子在石墨烯表面的吸附能力，从而增强电子传输性质。

而当与石墨烯表面相互作用的羟基官能团数量超过一定范围时，会产生空位缺陷，进而抑制电子传输性质。

聚合物分子的电子传输性质是指聚合物分子在石墨烯表面上的电子迁移行为。

在聚合物分子与石墨烯表面之间的相互作用中，石墨烯表面扮演着导体的角色，为聚合物分子电子传输提供路径。

聚合物分子电子传输性质的好坏将直接影响到聚合物分子在电子器件中的应用前景。

近年来，随着石墨烯和聚合物分子领域的迅速发展，研究者们对于聚合物分子在石墨烯表面上的吸附和电子传输性质进行了大量的探究和研究。

具体来说，他们通过基于密度泛函理论（DFT）的第一原理计算、场效应晶体管（FET）和光电特性测试等方法研究了聚合物分子在石墨烯表面上的吸附和电子传输性质。

例如，科研团队利用密度泛函理论计算分析了不同结构的聚合物分子在石墨烯表面上的吸附能力，研究表明聚合物分子的表面官能团结构和聚合物分子的环境条件将直接影响聚合物分子在石墨烯表面上的吸附能力；同时，团队还利用场效应晶体管研究了聚合物分子在石墨烯表面上的电子传输性质，结论表明，引入可以增强和改变电荷传输的共轭桥抑制了空位缺陷，并增强了电荷传输，改进了有机电子器件的效率。

密度泛函理论研究氧化石墨烯对Fe2+的吸附

密度泛函理论研究氧化石墨烯对Fe2+的吸附
牟新星;陈德浩;陈军宪
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2024(51)3
【摘要】肺癌在世界上出现频率增多,治疗肺癌的办法很多。

而利用铁死亡治疗肺癌这种办法难以发挥效果。

这主要是因为进入肺部的二价亚铁离子,会被肺部大量的氧气给氧化,使得真正抵达肺癌治疗靶细胞上的亚铁离子很少。

如何高效输送二价亚铁离子是一大技术难题,给亚铁离子选择一种好的载体就是一种高效方便的解决办法。

实验发现利用纳米材料作为载体,能显著增加细胞内游离铁的含量。

本课题用量子化学的方法,通过研究氧化石墨烯与亚铁离子的水合配合物稳定性以及结构特征来探索纳米碳炭载体对亚铁离子吸附的能力。

结果表明自旋为5时的结构最稳定,符合铁的高自旋。

【总页数】3页(P46-48)
【作者】牟新星;陈德浩;陈军宪
【作者单位】西南民族大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ
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N—H…π作用的密度泛函理论研究

贵州大学硕士学位论文N—H…π作用的密度泛函理论姓名：***申请学位级别：硕士专业：无机化学指导教师：***20040601Ｎ—Ｈ…Ｉｔ作用的密度Ｈ：＃ｉＩ佟·研竞作用的广泛兴趣，但是对分子间Ｎ－－Ｈ…兀作用在实际化学环境中的存在仍然充满怀疑。

Ｆｉｇ．１－２：ＴｈｅⅡ－ｈｙｄｒｏｇｃｎｂｏｎｄｓａｃｅ，ｏｐｔｅｄｂｙｔｈｅｓｉｄｅ－ｃｈａｉｎｏｆＴｙｒ３５ｉｎｂｏｖｉｎｅｐａｎｃｒｅａｔｉｃｔｒｙｓｉｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒ（ＢＰＴｌ）．Ｈ…Ｍ＝２．６０ｒ２７Ａ，Ｎ…Ｍ；３．５０ｒ３６Ａ，硝Ｎ户４。

ｏｒｌ舻ｆａｒｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｄｏｎａｔｅｄｂｙＧｌｙ３７ＮａｎｄＡｓｈ４４Ｎ，ｒｃｓｐｅｃｔｔｉｖｅ｜ｙ（Ｉ．０Ａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＰＤＢ５ｐｄ）．Ａｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｏｎｂｏｎｄｅｄｔ０１Ⅵ３５０ｉｓｓｈｏｗｎ州直到１９９３年，Ｒｏｄｈａｍ等人用高分辨光谱Ｒ２ＰＩ［副研究苯一氨混合物，首次在气相中观察到分子间Ｎ．Ｈ…兀作用（如Ｆｉｇ．１－３所示）。

氨在苯环平面上绕自身三重轴作自由旋转，Ｎ到苯环环面的距离是３．５９０Ａ，苯的ｃ６轴与氨的Ｃ３轴的夹角０是５９士５。

：单个Ｎ．Ｈ键与＂Ｉｔ电子作用最强，形成的二聚体最稳定，使用ＭＰ２／６—３１９（ｄ，ｐ）计算得到其结合能为．２．４ｋｃａｌ／ｍｏｌ。

通过实验工作得到分子间Ｎ—Ｈ…兀作用氨一苯复合物，确证了分子间Ｎ—Ｈ…冗作用的真实存在，使科学家们意识到过去对一些晶体结构里分子间距离较小的现象的忽视是不正确的，加强了对Ｎ～Ｈ…７ｃ作用的重视。

ＦｉｇＩ－３：ＴｈｅＭＰ２／ａｕｇ－ｃｃ－ｐＶＤＺｏｐｌｉｍｉｚ。

ｄｓｔｍｃｔｕｒｃｏｆｔｈｅａｍｍｏｎｉａ－ａｒｏｍａｔｉｃｃｏｍｐｌｅｘＩ。

ｏｌＮ一｝ｉ…Ａ作月＾々密度．《％４｛｝Ｈｚ第三章蛋白质品体结构Ｎ—ｔｔ…７１：作用理论研究Ｓｔｅｉｎｅｒ对５９２个蛋阳质晶体结构的分析表明，Ｎ—Ｈ…玎作用对稳定蜇自质局部结构具有重要意义：质予给予体主要是肽键和氨基酸的侧链，ｊ≮中大约有５０％的氮基酸侧链是山天冬酰胺、谷氨酰胺提供；提供Ⅱ电子的氨基酸接受质了的儿率顺序是：Ｔｒｐ”Ｔｙｒ＞Ｐｈｅ＞Ｈｉｓ，其中色氨酸的六元环和五７÷环提供兀电子的儿牢几乎相同。

《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文

《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言近年来，随着科技的不断进步，新型纳米材料石墨烯的制备和应用逐渐成为研究热点。

石墨烯因其独特的二维结构、优异的物理和化学性质，在众多领域中均表现出显著的应用潜力。

其中，石墨烯吸附材料因其高比表面积、高吸附能力等优点，在污水处理、重金属离子吸附等领域得到了广泛应用。

本文旨在系统综述石墨烯吸附材料的制备方法、应用研究进展及其发展趋势。

二、石墨烯吸附材料的制备方法目前，制备石墨烯吸附材料的方法主要有化学气相沉积法、液相剥离法、还原氧化石墨烯法等。

1. 化学气相沉积法：通过高温条件下将含碳气体分解，使碳原子在基底上沉积形成石墨烯。

该方法制备的石墨烯具有较高的纯度和结晶度，但生产过程较为复杂。

2. 液相剥离法：利用超声波、剪切力等手段将石墨等天然材料剥离成单层或多层石墨烯，然后通过离心、过滤等方法分离得到石墨烯。

该方法简单易行，但产物的纯度和尺寸难以控制。

3. 还原氧化石墨烯法：通过氧化剂将天然石墨氧化成氧化石墨，再通过还原剂（如氢气、水合肼等）将氧化石墨还原成石墨烯。

该方法制备的石墨烯具有较高的比表面积和吸附能力，但还原过程中可能引入杂质。

三、石墨烯吸附材料的应用研究进展石墨烯吸附材料因其优异的物理和化学性质，在多个领域中均表现出良好的应用潜力。

以下是其在几个主要领域的应用研究进展：1. 污水处理：利用石墨烯的高比表面积和吸附能力，可以有效去除水中的重金属离子、有机污染物等有害物质。

例如，将石墨烯与活性炭等材料复合，可以提高吸附剂的吸附能力和再生性能。

2. 重金属离子吸附：石墨烯对重金属离子具有良好的吸附性能，可用于处理含重金属废水和废渣。

通过改变石墨烯的表面性质和结构，可以提高其对特定重金属离子的吸附性能。

3. 气体分离：利用石墨烯的高比表面积和良好的气体渗透性，可以用于分离和纯化气体混合物。

例如，将石墨烯与多孔材料复合，可以提高其气体分离性能和稳定性。

密度泛函理论对石墨烯的研究

PZGNR的边缘C——C键为1.38A，与HZEGNR相差不大。
氢化和非氢化扶手形石墨烯纳米条带能带结构
HAGNR
PAGNR
边缘效应导致的能带
HAGNR的带隙宽度为 0.30 eV, PAGNR的带隙宽度为0.53 eV
锯齿形石墨烯纳米条带的自旋分布
由于ZGNR是一种磁性体系，文献中对它进行了三种自旋极化计算:顺磁性（PM）、铁磁性（FM）和反铁磁性（AM）。计算结构都是首先在PM下经过优化的。
计算方法
本文中的计算是建立在基于密度泛函理论( DFT)的第一性原理方法上，运用的计算软件为VASP软件包。
价电子与离子核间的相互作用由缀加投影波方法( PAW)呈现
研究内容
纳米条带的优化结构
交换关联势为广义梯度近似（GGA），选择了PBE作为赝势。
氢化和非氢化扶手形条带能带结构
锯齿形条带的自旋极化电子结构
Graphene: a monolayer of twodimensional carbon atoms
石墨烯的优异性能
石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，几乎完全透明，只吸收2.3%的
光；导热系数高达5300 W/m•K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V•s，比碳纳米管和硅晶体高，而电阻率只约10-8 Ω•m，比铜或银更
第一性原理
Hartree-Fock 自洽场计算
密度泛函理论（DFT）计算
密度泛函理论 (DFT, Density Functional Theory)
密度泛函理论是上个世纪60年代在Thomas-Fermi理论
的基础上发展起来的量子理论的一种表述方式。传统的量

《2024年石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》范文

《石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展》篇一一、引言石墨烯自被发现以来，凭借其卓越的物理、化学和电学性质，已经成为全球范围内众多科学家的研究焦点。

本文着重对石墨烯吸附材料的制备工艺以及应用进展进行研究探讨，以期为相关领域的研究提供参考。

二、石墨烯吸附材料的制备（一）化学气相沉积法化学气相沉积法是制备石墨烯的一种常用方法。

该方法通过高温催化分解碳源，使碳原子在基底上形成石墨烯薄膜。

其优点是能够大规模制备，但制备过程较为复杂，对设备要求较高。

（二）液相剥离法液相剥离法是利用溶液中的剥离剂将石墨剥离成单层或多层石墨烯片材的方法。

这种方法制备的石墨烯片材质量高，但产率相对较低。

（三）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备石墨烯基复合材料的有效方法。

该方法首先通过溶胶制备出含石墨烯的前驱体溶液，再经过凝胶化、固化等过程，最终形成石墨烯复合材料。

此法操作简单，材料性能良好。

三、石墨烯吸附材料的应用进展（一）环境治理领域石墨烯吸附材料具有较高的比表面积和良好的吸附性能，可以广泛应用于废水处理、空气净化等环境治理领域。

通过负载特定的催化剂或活性物质，可以提高石墨烯吸附材料对有机物、重金属离子等污染物的吸附效果。

（二）能源领域在能源领域，石墨烯吸附材料可以用于锂电池、超级电容器等储能设备的制备。

通过在石墨烯中掺杂其他元素或制备复合材料，可以提高其电化学性能，从而满足不同能源设备的需要。

（三）生物医药领域由于石墨烯具有良好的生物相容性和导电性，可以作为药物载体、生物传感器等在生物医药领域发挥重要作用。

例如，通过将药物分子与石墨烯复合，可以提高药物的稳定性和药效。

此外，石墨烯还可以用于制备生物传感器，用于监测生物分子的浓度和变化。

四、研究展望随着科技的不断发展，石墨烯吸附材料在制备工艺和应用领域都将取得更大的突破。

未来研究方向包括：进一步优化制备工艺，提高石墨烯吸附材料的产率和质量；拓展应用领域，如将石墨烯吸附材料应用于新型能源设备、生物医药等领域；研究石墨烯吸附材料的复合材料和功能化改性，以提高其性能和降低成本。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。