基于第一性原理计算的石墨氧化机制探讨  

Discussion on oxidation mechanism of graphite based on First Principle calculation

作　　者：毕玉保[1,3] 王慧芳 张海军[3] Bi Yubao;Wang Huifang;Zhang Haijun(不详;High Temperature Materials Institute,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,Henan,China)

机构地区：[1]河南科技大学高温材料研究院,河南洛阳471000 [2]山西工程技术学院,山西阳泉045000 [3]武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北武汉430081

出　　处：《耐火材料》2022年第3期202-205,共4页Refractories

基　　金：国家自然基金资助项目(51872210,52072274);武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室开放课题(G202004,G202008);河南科技大学博士科研启动项目(13480004)。

摘　　要：应用第一性原理,采用Materials Studio计算软件的CASTEP模块,计算分析了石墨的氧化机制。计算结果表明:1)当层状石墨以六边形或条形方式失去C原子,产生结构缺陷时,体系的能量最低,结构最稳定。2)当石墨表面C原子与O原子结合发生氧化反应时,O原子更易与六边形或条形方向的C原子结合。3)石墨的实际氧化行为较好地验证了该计算结果。The oxidation mechanism of graphite was calculated and analyzed based on the First Principle via the CASTEP module of Materials Studio.The results show that:(1)when structural loss happens in the form that layered graphite loses C atoms in the hexagonal or strip direction,the system has the lowest energy and the most stable structure;(2)when the C atoms on the graphite surface react with O atoms,the O atoms are easier to combine with the C atoms in the hexagonal or strip direction;(3)the actual oxidation behavior of graphite well verifies the calculation results.

关 键 词：石墨 氧化 第一性原理 CASTEP 耐火材料 

分 类 号：TQ175.1[化学工程—硅酸盐工业]