石墨N掺杂石墨烯是指在石墨烯晶格中,部分碳原子被氮原子取代的一种新型二维材料。这种掺杂方式不同于吡啶N或吡咯N掺杂,氮原子直接取代石墨烯晶格中的碳原子,保持sp²杂化状态,形成所谓的“石墨N”结构。
今天,将手把手教您如何在Materials Studio中快速构建石墨N掺杂石墨烯模型!
1. 构建单层石墨烯结构
首先,我们需要构建一个单层的石墨烯结构。如果你还不熟悉如何构建石墨烯,可以参考我们之前的教程。这里我们假设你已经掌握了这一步骤,直接进入下一步。

2. 构建5x5x1的单层石墨烯超胞(这个大小可以根据需要来调整)
在Materials Studio中,打开已经构建好的单层石墨烯结构。接下来,我们需要将其扩展为一个5x5x1的超胞。具体操作如下:
在菜单栏中选择Build > Symmetry > Supercell。

在弹出的对话框中,将A、B、C三个方向分别设置为5、5、1。

点击Create,生成5x5x1的石墨烯超胞。

3. 选中目标碳原子
在模型显示窗口,使用鼠标左键单击选择您想要替换的碳原子。

4. 将C原子修改为N原子
选中C原子后,需要将它替换为N原子。具体操作如下:
在右侧的Properties工具栏中,找到Atom > Element Symbol。

点击“C”,会变成可编辑状态,将C改为N,然后按下回车键。此时,选中的C原子将被替换为N原子。

这时,就构建好了石墨N掺杂模型。

5. 进阶技巧
可同时选中多个原子进行批量替换,构建不同掺杂浓度的对比模型。

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