煤炭表面吸附甲烷的第一性原理研究 论文
为了深入研究煤炭表面吸附甲烷的一般规律，科学家们从原子层面探讨了煤炭表面吸附甲烷分子的微观机理。他们首先简化了煤炭表面的分子模型，并利用Materials Studio软件建立了煤体表面吸附甲烷的数值模型。在此基础上，通过第一性原理方法的VASP软件，研究了石墨烯在弛豫和非弛豫状态下吸附甲烷的电荷密度和吸附能。还对甲烷分子在石墨烯顶位和间隙位置的吸附能及态密度进行了详细计算。
计算结果显示，石墨烯吸附甲烷时，优先在C原子顶位进行吸附。吸附甲烷后，石墨烯的导电性能消失，从导体转变为半导体或绝缘体。通过分析吸附后的DOS图，可以根据能隙宽度预测吸附能的高低。随着甲烷吸附浓度的增加，系统的吸附能逐渐降低，稳定性也随之下降。
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