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申请/专利权人：大连理工大学盘锦产业技术研究院

摘要：本发明涉及一种基于第一性原理预测表面基团对MXene吸附性能影响的方法，涉及新材料技术领域。所述方法包括：基于第一性原理弛豫计算，获取不同吸附剂稳定构型对应的第一系统能量和目标污染物稳定构型的第二系统能量；基于第一性原理弛豫计算，获取吸附产物稳定构型的第三系统能量；基于所述第一系统能量、所述第二系统能量、所述第三系统能量和所述吸附剂与所述目标污染物之间的吸附模型，计算不同吸附剂与所述目标污染物之间吸附能；基于所述吸附能，预测不同表面基团对MXene吸附目标污染物时的吸附性能的影响。上述方法操作便捷、不需要逐一进行实验即可准确预测不同表面基团对MXene吸附目标污染物时的吸附性能影响。

主权项：1.一种基于第一性原理预测表面基团对MXene吸附性能影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：基于对吸附剂的初步构型进行第一性原理弛豫计算，获取不同吸附剂稳定构型及对应的原胞能量，所述吸附剂为连接有至少一种表面基团的MXene，不同吸附剂连接的表面基团类型不同；基于所述吸附剂稳定构型及所述原胞能量，确定扩胞后吸附剂的第一系统能量，所述第一系统能量等于所述原胞能量*扩胞倍数；基于对目标污染物的初步构型进行第一性原理弛豫计算，获取目标污染物稳定构型的第二系统能量，所述目标污染物为有机物；基于对吸附产物的初步构型进行第一性原理弛豫计算，获取吸附产物稳定构型的第三系统能量，所述吸附产物的初步构型基于在所述扩胞后吸附剂的稳定构型中添加所述目标污染物的稳定构型获得；基于所述第一系统能量、所述第二系统能量、所述第三系统能量、所述吸附剂与所述目标污染物之间的吸附模型，计算不同吸附剂与所述目标污染物之间吸附能，所述吸附能的计算公式为：所述吸附能=所述第三系统能量-所述第一系统能量-所述第二系统能量；基于所述吸附能，预测不同表面基团对MXene吸附目标污染物时的吸附性能的影响；所述第一性原理弛豫计算过程进一步包括：将包含目标物质的构型信息的信息文件转换为输入文件；基于截断能和运行参数，对所述输入文件中的信息进行修正，获得目标物质稳定构型对应的系统能量；其中，所述运行参数包括系统周期性边界条件、系统smearing方法和系统色散修正方法。

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