第41卷第3期2024年6月J.At.Mol.Phys.,2024,41:031002(8pp)单原子Al修饰空位缺陷V²C(MXene)对H,气体表面吸附的第一性原理研究原子与分子物理学报JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSVol.41No.3Jun.2024龚安稳12，胡梦晗"，曹（1.梧州学院机械与资源工程学院，梧州543002；2.广西大学资源环境与材料学院，南宁530004；3.昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明650093）摘要：基于第一性原理计算方法,对含空位缺陷的V,C(MXene）在不同位点修饰单原子Al的相关性能进行系统研究．研究表明，几何优化后得到含空位缺陷的VzC稳定结构表面能为-3075.53J/m²，单原子Al修饰本征V,C单原子的吸附能为1.5511eV、单原子Al修饰空位缺陷V,C的吸附能为-2.0763eV,这表明含空位缺陷的V,C,由于单原子Al的修饰可以明显改善晶体结构稳定性，进一步从态密度、分波态密度、吸氢能力研究发现，各体系态密度和分波态密度均出现分波越过费米能级的现象，表现出较强的金属性；V,C吸附H,气体分子吸附能为-7.5867eV,而空位缺陷V,C和单原子Al修饰空位缺陷V,C两个体系对H,气体分子的吸附能仅为-0.9851eV、-2.7130eV,均未能进一步改善VzC对H,气体分子的吸附性能,这对于储氢材料研发提供了一定的理论指导。关键词：MXene；V,C；空位缺陷；单原子Al；吸附；第一性原理中图分类号：064First-principlesstudyontheadsorptionofH,gasonthesurfaceofAlsingleatommodifiedvacancydefectV,C(MXene)宇，刘莹13，曾勇谋"，莫瀚宁"，周晓龙文献标识码：AD0I:10.19855/j.1000-0364.2024.031002GongAn-Wen'-2,HUMeng-Han',CAOYu',LIUYing's,.1,3ZENGYong-Mou',MOHan-Ning,ZHOUXiao-Long(1.SchoolofMechanicalandResourceEngineering,WuzhouUniversity,Wuzhou543002,China;2.CollegeofResources,EnvironmentandMaterials,GuangxiUniversity,Nanning530004,China;3.FacultyofMaterialScienceandEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)Abstract:Basedonthefirstprinciplecalculationmethod,therelevantpropertiesofV,C(MXene)containingvacancydefectsmodifiedwithmonoatomicAlatdifferentsitesweresystematicallystudied.Theresultsshowedthataftergeometricoptimization,thesurfaceenergyofstableV,Ccontainingvacancydefectswas-3075.53J/m²,theadsorptionenergyofmonoatomicAl-modifiedintrinsicV,Cmonoatomicwas1.5511eV,andthead-sorptionenergyofmonoatom...
