聚苯胺改性Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)抗氧化性的第一性原理计算研究OA北大核心CSTPCD

Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)的抗氧化性和结构稳定性不佳极大地限制了其实际应用推广。本工作通过第一性原理计算方法,对比研究了Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)、聚苯胺(PANI)和PANI/Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)复合材料的表面氧吸附行为。计算结果表明,Ti_(3)C_(2)基体上-OH官能团改变了活性吸附位点,并一定程度上改善了Ti_(3)C_(2)基体的抗氧化性和结构稳定性。Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)与PANI复合后,表面PANI的氧吸附活性较高,而Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)的氧吸附能大幅度降低。经Bader电荷计算发现,复合后从PANI端到Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)发生了电子转移,从而保护了后者。因此,PANI改性Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)复合材料可以通过牺牲表面PANI来保护Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)基体,进而提高其结构稳定性和抗氧化性能。本工作对于提高MXene体系抗氧化性能、结构和电化学稳定性具有一定的理论指导意义。