二維無機納米結(jié)構物理化學性能的計算研究.pdf

1、2004年，Geim等人在實驗中成功制得了石墨烯，隨之而來的便是世界范圍內(nèi)對二維無機納米材料的研究熱潮。在實驗中已制備了許多新型的二維材料。然而在實驗研究中一些具體問題現(xiàn)在還難以解決，例如許多結(jié)構還難以大尺寸地制備，一些材料的物理化學性質(zhì)難以測定，一些預想中的材料還未制得，為了解決這些問題，應用理論計算的方法研究納米材料的結(jié)構與性能是十分必要的。同時，理論計算方法還能給出材料物性的內(nèi)在原理，從而更加深刻地了解與探索材料的性質(zhì)與性能。本文

2、則應用密度泛函理論方法對一些二維無機納米結(jié)構的物理化學性質(zhì)進行了深入研究。
　　g-C3N3材料是一種類石墨烯的二維CN材料，擁有天然的納米孔。H2在穿過這種納米孔時的能壘遠低于CO、N2與CH4等三種氣體穿過g-C3N3膜時的能壘。說明g-C3N3對于H2是具有選擇性的。相對于傳統(tǒng)的C或Si分離膜，g-C3N3具有較高的H2純化效率。與此同時，g-C3N3的納米孔上沒有懸掛鍵，在應用于氫氣純化時不易被毒化。
　　過渡金屬二

3、硫?qū)倩铮═MD，包括MoS2、 WS2、 MoSe2和WSe2）納米片和MXene納米片(Sc2CF2)是近年來的熱點明星材料。當利用范德華力把二者組合為TMD-Sc2CF2復合材料時，能帶間隙平均降低了大約1.0 eV。同時，隨著拉伸或壓縮，復合材料的能帶間隙會降低或升高。總之，通過組合成雙層結(jié)構，可以獲得能帶可調(diào)的半導體復合材料，并可能用于電子器件設計。
　　實驗最近合成出來了SnSe單層納米片。SnSe單層納米片是間接帶隙