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RGO/Al复合材料界面性质第一性原理研究
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作者 孙铭 邵溥真 +5 位作者 孙凯 黄建华 张强 修子扬 肖海英 武高辉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期651-659,共9页
本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,分别建立了具有不同碳氧比的“铝/氧化石墨烯/铝(Al/GO/Al)”界面模型以及含缺陷“Al/GO/Al”三层界面模型。探讨了含氧官能团和单空位缺陷、双空位缺陷以及拓扑缺陷对还... 本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下,分别建立了具有不同碳氧比的“铝/氧化石墨烯/铝(Al/GO/Al)”界面模型以及含缺陷“Al/GO/Al”三层界面模型。探讨了含氧官能团和单空位缺陷、双空位缺陷以及拓扑缺陷对还原氧化石墨烯增强铝基复合材料界面性质的影响。研究结果表明:在“Al/GO/Al”界面模型中,环氧基优于碳原子而与铝原子产生明显的电荷交互作用,氧原子净电荷为-0.98e,铝原子净电荷为0.46 e,环氧基有利于复合材料中还原氧化石墨烯与铝基体之间的界面结合。当缺陷存在时,含缺陷的“Al/GO/Al”界面模型中缺陷处碳原子净电荷在-0.05e至-0.38e区间,环氧基与碳原子之间存在较弱的相互作用,与铝原子间相互作用明显较强。环氧基抑制了空位缺陷处碳原子与铝原子之间的反应,可保护含空位还原氧化石墨烯中碳原子结构的完整性。本研究可为开发高性能Al/GO/Al基复合材料提供理论指导。 展开更多
关键词 第一性原理 还原氧化石墨烯/铝复合材料 氧化石墨烯/铝界面模型 界面性质
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