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Ti3C2Tx 測試計算——復(fù)達(dá)客戶檢測案例

2022年3月30日,客服中心反饋天津某大學(xué)有位同學(xué)有計算需求,接到反饋后,測試工程師第一時間與客戶進行詳細(xì)溝通,情況如下:


客戶背景


客戶是天津某大學(xué)的學(xué)生,需要計算電解水時,在 Ti3C2Tx上生成氫氣,在生成氫氣的過程中氫會帶走-F或-O端基,計算-F與-O在 Ti3C2Tx上的鍵合,看看哪一種端基更容易被氫帶離 Ti3C2Tx,或者說哪一種端基在材料上的鍵合更弱。


樣品名稱


風(fēng)琴狀MXene:Ti3C2Tx 


客戶需求


一、建模優(yōu)化


二、計算Ti3C2F2上(H++e-)+F*--HF;


Ti3C2O2上O*+(H++e-)-OH*  OH*+(H++e-)--H2O;


三、計算Ti3C2(OH)2、Ti3C2F2、Ti3C2O2元胞的band。


解決方案


使用Vienna從頭算模擬軟件包(VASP)在廣義梯度近似(GGA)下使用Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)泛函執(zhí)行所有密度泛函理論(DFT)計算。選擇了投影增強波(PAW)勢來描述離子核,并使用動能截止值為500 eV的平面波基集來考慮價電子。采用DFT-D2經(jīng)驗修正方法描述范德華相互作用。采用Monkhorst-Pack算法生成2×2×1的k網(wǎng)格,能量和力的收斂準(zhǔn)則分別為10-5eV和0.01eV·?-1。考慮了自旋極化。對于Ti原子,采用GGA+U方法,U-J=4.0 eV。在該模型中,(H++e-)的化學(xué)勢等于0 V下氣相H2的一半能量vs可逆氫電極(RHE)。


除了使用Monkhorst-Pack算法生成10×10×1的k網(wǎng)格外,使用Ti3C2Tx單元獲得了同樣優(yōu)化的帶結(jié)構(gòu)。


Ti3C2Tx 測試計算.png

Ti3C2Tx 測試計算.png


客戶反饋


對于在我司檢測平臺測試的結(jié)果,整體滿意,測試周期短暫,服務(wù)態(tài)度好,是一次愉快的合作。


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