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题名g-C3N4及其前驱体的性质及应用
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作者
韩清珍
温浩
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机构
中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室环境工程研究部
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出处
《科研信息化技术与应用》
2018年第4期45-54,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11504374
11274040)
"十三五"院信息化专项化学学科领域重点数据库建设与应用服务(XXH1350303-103)
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文摘
无机非金属氮化碳材料由于电子结构独特、不含金属、化学性质稳定且具有一定的可见光响应等,在能源和材料领域的地位日益突出,具有越来越广阔的研究和应用前景。基于氮化碳材料的二维层状结构和性质特征及其相关应用,本文采用密度泛函理论超软赝势方法,对氮化碳前驱体(melon)、氮氢缺陷前驱体以及石墨相氮化碳(g-C3N4)晶体及其表面结构、能带以及功函数等进行了研究,分析了二维氮化碳材料的物化性质与微观结构的关系。结果表明:Melon为直接带隙半导体,随着结构中氢键的减少,不同层状结构表面的价带和导带边缘位置均会发生改变,从直接带隙变为间接带隙又变回直接带隙半导体,说明可以通过材料表面结构设计达到调控其带隙和光学性质实现不同应用的目的。另外,研究发现不同二维氮化碳材料的费米能级随表面氢键的减少而上移,导致功函数随之减小,表面反应活性增强。本研究结果对促进二维氮化碳材料的广泛应用提供了前提和理论基础,同时也为二维材料结构设计提供了新思路和应用示范。
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关键词
二维氮化碳材料
结构设计
直接带隙
间接带隙
构效关系
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Keywords
Two dimensional CN materials
structure design
direct bandgap
indirect bandgap
structure–properties relationship
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分类号
TQ127.16
[化学工程—无机化工]
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题名二维材料结构设计中的关键技术研究
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作者
任月红
韩清珍
江兆潭
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机构
北京理工大学物理学院
中国科学院过程工程所多相复杂系统国家重点实验室环境技术与工程研究部
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出处
《科研信息化技术与应用》
2018年第4期34-44,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11504374
11274040)
"十三五"院信息化专项化学学科领域重点数据库建设与应用服务(XXH1350303-103)
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文摘
近年来,二维材料因其独特的层状结构及其优异的物理化学性能,在催化、光电、储能、环境治理等诸多领域都具有广泛的应用前景。基于二维材料的物化特性和不同应用领域等,本文系统计算并分析了几种常见二维材料的结构特征及其物化性质,总结了这些性质相对应的潜在应用及其存在的问题等,从宏观、微观和介尺度角度进行了分析讨论,结果表明结构与性质的关系即计算材料学研究是二维材料结构设计中的关键科学技术问题之一,为二维材料的结构设计和未来发展研究提供了研究思路和理论指导。
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关键词
二维材料
结构设计
构效关系
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Keywords
two-dimensional materials
structural design
structure–properties relationship
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分类号
TB30
[一般工业技术—材料科学与工程]
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