什么是吡啶N掺杂石墨烯?
·吡啶型氮(Pyridinic N):氮原子以sp²杂化形式直接取代石墨烯晶格中的碳原子,并贡献两个电子与相邻的两个碳原子形成共价键,剩余一个孤对电子垂直于石墨烯平面(位于π*轨道)。这种结构与有机化学中的吡啶分子类似,因此得名。
·掺杂位置:通常位于石墨烯边缘或缺陷处(如空位、边界),因为在这些位置氮原子更容易稳定存在。
1.构建单层石墨烯结构
还不熟悉如何构建石墨烯,可以参考我们之前的教程。这里我们假设你已经掌握了这一步骤,直接进入下一步。

2.构建5x5x1的单层石墨烯超胞(这个大小可以根据需要来调整)
在Materials Studio中,打开已经构建好的单层石墨烯结构。接下来,我们需要将其扩展为一个5x5x1的超胞。具体操作如下:
Ø在菜单栏中选择Build > Symmetry > Supercell。

Ø在弹出的对话框中,将A、B、C三个方向分别设置为5、5、1。

Ø
点击Create,生成5x5x1的石墨烯超胞。

3.
删除一个碳原子构建空位
Ø在模型显示窗口,使用鼠标左键单击选择您想要删除的碳原子。

Ø鼠标右键,选择Delect,删除选中的C原子,这时,C空位周围,就多了3个不饱和的C。

Ø选中其中1个或多个未饱和的C。

Ø
选中C原子后,在右侧的Properties工具栏中,找到Atom > Element Symbol。

Ø点击“C”,会变成可编辑状态,将C改为N,然后按下回车键。此时,选中的C原子将被替换为N原子。

Ø这时,就构建好了吡啶N掺杂模型。

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