第一性原理研究CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性的开题报告.docx

第一性原理研究CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性的开题报告
题目：第一性原理研究CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性
一、选题背景
CO是一种常见的有毒气体，如汽车尾气和烟草烟雾等含有较高的CO浓度，易对人体造成伤害。因此，开发高效的CO吸附材料成为保护环境和促进人类健康的一个重要研究领域。针对此问题，氮化硼是一种优异的吸附材料。加入金属原子掺杂氮化硼后，能够进一步增强其吸附性能。而采用第一性原理研究CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性，将有助于理解吸附机理，为设计高效吸附材料提供理论指导。
二、研究目的
本研究旨在采用第一性原理计算方法，探究CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性，并分析吸附机理和影响因素。
三、研究方法
1.构建计算模型
本研究将采用第一性原理计算方法，基于密度泛函理论，建立CO等气体分子吸附在金属掺杂氮化硼表面的计算模型。首先，通过VASP软件在严格平面波基组下计算氮化硼的晶格常数、晶格参数和优化前后结构。然后，采用GGA-PBE泛函计算氮化硼表面的表面能和表面缺陷能，并在此基础上考虑金属原子掺杂。最后，根据计算所得数值确定合适的吸附位点和形式。
2.计算分析吸附能
进一步采用第一性原理计算方法，通过DFT-GGA-PBE计算CO等气体分子在选定吸附位点上的吸附能。分析不同金属原子掺杂对吸附能的影响。计算吸附前后，CO等气体分子与氮化硼间的键长、键角等参数变化，分析吸附机理。
四、预期结果
本研究将得出CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性，得到吸附能和吸附机理。分析金属掺杂对吸附性能的影响，为设计高效吸附材料提供理论指导。
五、结论
本研究将对气体分子吸附材料的研究具有一定的参考价值。深入探究CO等气体分子在金属掺杂氮化硼上的吸附特性，能为相关材料的研发提供理论指导，有助于改善空气质量和保护人类健康。