【科研工具】用Materials Studio轻松构建氧化石墨烯模型!

什么是氧化石墨烯?

氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)是石墨烯经过氧化改性后的产物,表面富含羟基(-OH)、环氧基(-O-)、羧基(-COOH)等官能团。这种化学修饰使其具有亲水性、可溶液加工性,并展现出独特的电学、光学和力学性能,广泛应用于复合材料、生物传感、能源存储等领域!

Materials Studio建模步骤

1. 构建单层石墨烯结构

首先,我们需要构建一个单层的石墨烯结构。如果你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。

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2. 构建5x5x1的单层石墨烯超胞

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:

在菜单栏中选择Build > Symmetry > Supercell

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在弹出的对话框中,将ABC 三个方向分别设置为5、5、1。

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点击Create,生成5x5x1的石墨烯超胞。

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3. 添加官能团(以羟基为例)

1)选择氧原子:点击菜单栏中找到Sketch Atom,在下拉选项中选择 O,鼠标变成“笔”形状。

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2)修饰碳原子:将鼠标移到目标C原子上(颜色变墨绿色)

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3)添加O原子:点击左键添加O,拖动调整键角,再次点击固定位置。

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4)补全氢原子:选中O原子,点击 Adjust Hydrogen 自动加H,形成羟基(OH)。

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5)重复操作:按相同方法添加环氧基(-O-)、羧基(-COOH)等,构建完整氧化石墨烯模型

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