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        俯视图    a (Å)    dXH (X= B, N) (Å)
    PG     
    7.51
    (7.4 b)     1.14 c
    1B-PG     
    7.57    1.19
    2B-PG a    
    7.63    1.19
    3B-PG a     
    7.73    1.20
    4B-PG a     
    7.80    1.19
    5B-PG         7.89    1.20
    6B-PG         7.97    1.21
    1N-PG          7.46    1.01
    2N-PG a         7.42    1.01
    3N-PG a         7.39    1.01
    4N-PG a         7.36    1.01
    5N-PG         7.34    1.01
    6N-PG         7.30    1.03
    a各有三种同素异构体,但这里只给出具有代表性的一种。b实验值。c C-H键的键长。
    我们将多孔石墨烯单胞分别用1个、2个直到6个氮(硼)原子进行取代,并且只取代多孔石墨烯芳香环上与氢原子相连接的碳原子(具体结构图见表1)。我们发现对于1,5,6个氮(硼)原子的情况,只有一种取代方式,而对于2,3,4个氮(硼)原子取代时,则各有三种取代方式,彼此构成同素异型体(具体结构图见表2)。不同个数的氮(硼)原子取代时,得到的孔的孔径不同,而这恰对气体小分子的透过有关键性的影响。总的来说,用氮取代碳原子时,得到的氮-氢键要比原来的碳-氢键要短,而用硼取代时则相反,硼-氢键比碳-氢键要长。通过优化取代后的结构的晶格常数后发现,取代后的多孔结构的晶格常数发生了改变,因而相应的孔的孔径也会发生改变。取代后的结构的晶格常数、键长等数据如表1中所列。众所周知,N或B取代可以通过化学气相沉淀法或者电弧法实现
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