【摘 要】
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通过第一性原理计算研究了四种Pt或Pt团簇修饰石墨烯材料的几何结构、电子结构及其对硫化氢（H2S）分子吸附、分解行为。结果表明，H2S在四种材料上均为弱的物理吸附，但H2S分解后的HS和S可以稳定吸附在材料表面。对于H2S的分解过程，考虑了三个基本过程：（Ⅰ） H2S （g）→H2S （ads）;（Ⅱ） H2S （ads）→HS （ads）+H （ads）;（Ⅲ） HS （ads）→H （ads）
【基金项目】
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河北省教育厅科技计划项目（QN2019038）资助～～；
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通过第一性原理计算研究了四种Pt或Pt团簇修饰石墨烯材料的几何结构、电子结构及其对硫化氢（H2S）分子吸附、分解行为。结果表明，H2S在四种材料上均为弱的物理吸附，但H2S分解后的HS和S可以稳定吸附在材料表面。对于H2S的分解过程，考虑了三个基本过程：（Ⅰ） H2S （g）→H2S （ads）;（Ⅱ） H2S （ads）→HS （ads）+H （ads）;（Ⅲ） HS （ads）→H （ads）+S （ads）。H2S在四种不同表面的第一H–S键断裂能垒分别为1.69、0.52、0.01和0.24 eV;H–S中断裂第二H–S键的能垒分别为2.34、1.08、0.81和1.12 eV。因此，H2S完全解离的控制步骤是第二个H–S键断裂过程。结合H2S吸附和分解结果研究发现，单Pt原子掺杂缺陷石墨烯有利于吸附H2S，但对解离不利；Pt团簇掺杂的空位较大的缺陷石墨烯能够轻松吸附并消除H2S分子，有望成为吸附、分解H2S气体的理想材料。
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