碳表面对甲烷吸附特性的第一性原理研究

摘要

为研究碳表面对甲烷的吸附特性,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统地研究了甲烷分子吸附在碳表面后的电子态密度、功函数和吸附能,同时研究了碳的表面能、层间弛豫与表面厚度之间的关系。计算结果表明,层间弛豫是由于相邻层间的弱相互作用引起的;顶位是甲烷最稳定的吸附部位;甲烷的吸附位置位于碳的碳原子上方3.21处,吸附能为-0.133 e V,与碳表面厚度关系不大;因少量电荷从碳表面转移到甲烷分子,甲烷吸附会使功函数略有增强。