摘要：利用基于密度泛函理论的第一性原理研究了本征碳纳米管、空位缺陷碳纳米管和Fe掺杂空位缺陷碳纳米管对SO2分子的吸附性能。对几何结构、吸附能、电荷转移及电荷密度的分析结果显示,空位缺陷碳纳米管对SO2分子的吸附作用稍强于本征碳纳米管,但与SO2分子仍未形成化学吸附;掺杂Fe原子后,空位缺陷碳纳米管与SO2分子间的吸附距离变小,吸附能和电荷转移量增加,二者间形成化学吸附,且碳纳米管对SO2分子S原子端的吸附效果优于O原子端。能带和态密度分析发现,掺杂Fe原子提高了碳纳米管的费米能级,使带隙变窄,电导率增大;Fe原子与SO2分子的态密度在费米能级处有明显的提升且二者发生强烈耦合,增强了碳纳米管与SO2分子间的吸附作用。

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