CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN HỆ CHẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN
2.2. Mơ hình và phương pháp tính toán
2.2.2. Dẫn xuất của graphene với hydroxyl
Về mơ hình tính tốn, ơ đơn vị hình chữ nhật bốn nguyên tử đã tối ưu hóa được mở rộng theo chiều x, y của mặt graphene lên 63 lần tạo thành supercell chứa 72 nguyên tử carbon. Supercell này có kích thước là 14,8212,84(Å). Kích thước này đủ lớn để khảo sát sự sắp xếp của các nhóm hydroxyl trên bề mặt graphene. Để loại bỏ tương tác giữa các cấu trúc tuần hoàn cạnh nhau, chiều cao chân không đã được khảo sát và lựa chọn là 12 Å. Vì nhóm -OH chỉ gắn vào một phía graphene, nên sự hiệu chỉnh moment lưỡng cực cho slab trong tất cả các tính tốn được thực hiện. Các tính tốn phân cực spin được áp dụng cho các dẫn xuất graphene với hydroxyl,.
39
Các tính tốn sử dụng thuyết DFT. Lưới điểm Monkhorst-Pack 221 và
1 12
12 lần lượt được sử dụng cho các tính tốn tối ưu hóa cấu trúc và tính mật độ
trạng thái-DOS. Sau khi tối ưu hóa, năng lượng của cấu trúc được tính tốn sử dụng
phương pháp trường tự hợp với ngưỡng năng lượng là 10-6 eV. Để xử lí các tương tác
yếu vdW, chúng tơi sử dụng phiếm hàm van der Waals optPBE.
Năng lượng Eb được định nghĩa như sau:
n nE E E E G OH G OH b ) ( (eV/OH)
Trong đó, EGOH, EG, EOH lần lượt là năng lượng của dẫn xuất graphene, graphene và một nhóm hydroxyl. Các giá trị năng lượng này thu được từ những cấu trúc đã được tối ưu hóa. Giá trị âm của năng lượng Eb biểu thị quá trình tỏa nhiệt và ngược lại.