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作者：杨燕;王献朗;陈昊天;卢浩;佘世雄;黄智昊;
单位：青海大学化工学院;香港城市大学材料科学与工程系;
摘要：本文基于密度泛函理论(DFT)方法，提出了一种基于钴和铜原子的二维金属有机框架(MOF)。通过声子谱的计算发现没有出现虚频率，验证了MOF晶体结构的稳定性。基于电子能带结构的计算，通过施加外电场，可以发现Cu基MOF始终保持金属的特性。然而，Co基MOF在外电场作用下会发生从金属到半导体的转变。当电场强度达到0.5 eV/?时，Co基MOF的带隙约为0.1 eV,而Cu基MOF则不会出现这种情况。此外，还研究了Co基MOF对N_2的吸附和氮还原反应(NRR),结果表明Co基MOF的NRR表现良好，电场可以增强NRR的效果。在0.5 eV/?的外电场下，自由能比没加外电场的时候低0.51 eV。本文的理论计算有助于实验上MOF的NRR过程设计。
关键词：二维MOF;;声子能谱;;能带结构;;氮还原反应;;密度泛函理论;;第一性原理
基金资助：青海省自然科学基金(2020-ZJ-742);; 国家自然科学基金(22164017)
