纳米石墨烯表面（晕苯）上氢原子的吸附能、共吸附及扩散势垒的计算，以及H?的形成

摘要： 采用DFT-D方法研究了正、间、对位顺式氢二聚体在晕苯（纳米石墨烯）中心环与边缘环上的吸附与扩散行为，并考虑了不同自旋多重度。针对邻位与对位位置计算了氢分子形成（Langmuir-Hinshelwood机制）的吸附能、共吸附能、扩散势垒及反应势垒。氢原子的吸附会提升另一氢原子的吸附能（共吸附效应）。最稳定的二聚体是氢原子吸附于氢化边缘位点的情况。当氢原子间隔奇数个化学键时（M=1自旋多重度），其共吸附能（及扩散势垒）高于间隔偶数个化学键的情况。氢分子更易在边缘-边缘位点与边缘-中心位点形成，但在邻位氢化边缘位点上能量上不利。对于M=3情况，由于氢原子脱附现象，未观察到氢分子形成。