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离子液体是一种绿色的化学溶剂,由于其具有独特的物理化学性质备受国内外学者的关注。特别是化学稳定性好以及电化学窗口大的离子液,在能量存储方面得到了广泛应用。本文采用密度泛函理论研究了不同离子液体在二维材料表面的吸附过程,结合离子液体在二维材料表面的吸附能以及电荷转移对其相互作用机理进行了考察。研究内容分为以下三个部分:首先,利用B97D/cc-pVDZ方法分析了1-乙基-3-甲基咪唑四氟化硼[Emim][BF4]、N-甲基吡啶四氟化硼[Mpi]BF4]以及四甲基胺四氟化硼[Tma][BF4]三种离子液体在纯净和功能化石墨烯表面的吸附机理。通过两个方面来考察离子液体与表面的相互作用机制。一方面计算得到的吸附能表明离子液体中阴阳离子的类型和排列取向是影响离子液体在纯净和功能化石墨烯表面吸附的最重要的因素。另一方面计算得到的电荷转移情况表明离子液体的种类明显地决定了吸附后纯净和功能化石墨烯表面的电荷性质。同时通过分析吸附体系的HOMO-LUMO能隙和态密度(DOSs),认为纯净和功能化石墨烯表面由于离子液体的吸附,HOMO-LUMO能隙微弱减小。总之,离子液体中的阳离子和阴离子类型,石墨烯和功能化石墨烯表面的性质是影响两者之间电荷转移方向的重要因素。其次,采用第一性原理中GGA/PBE方法研究了不同离子液体在黑磷表面的吸附过程,同时利用吸附能和Mulliken电荷分析了其作用实质,指出黑磷与阳离子的作用占主导地位,并合理解释了实验现象。最后,采用第一性原理中的GGA/PBE方法研究了不同离子液体在黑磷、砷烯以及锑烯表面的吸附机理,解释了不同类型的离子液体与黑磷、砷烯以及锑烯之间的相互作用能显著变化的原因。