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采用包含色散力校正的密度泛函理论方法( DFT-D)研究了O2在Si掺杂石墨烯( Si-Gra)上吸附与活化．研究结果表明：1)与纯净石墨烯相比， Si掺杂极大的增强了石墨烯对O2的吸附能力． O2的最稳定吸附构型是以Side-on 模式吸附在掺杂的Si的顶位，形成O-Si-O三元环．次稳定吸附构型是与Si及近邻的一个C形成O-Si-C-O四元环结构．两个吸附构型对应的吸附能分别为-2．40和-1．93 eV；2) O2有两种分解路径：直接分解路径(势垒为0．53 eV)和整体扩散后的分解路径(势垒为0．81 eV)；3)分解之后的两个O原子分别吸附在Si的顶位和相邻碳环的两个碳原子的桥位；4)电子结构分析表明吸附的O2从Si-Gra获得较多电荷，从而被活化．总之， Si-Gra具有较强的催化氧气还原能力，是一种潜在的良好的非金属氧还原催化剂．