Rh/Al2O3上CO和NO的吸附性能及相互作用

利用ＴＰ－ＩＲ动态方法研究了ＣＯ和ＮＯ在Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３上吸附性能和相互作用的动态行为，结果表明，Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３的孪生中心对ＣＯ的吸附强于对ＮＯ的吸会，线式和桥式中心则对ＮＯ的吸附强于对ＣＯ的吸附，ＣＯ和ＮＯ共吸附－ＴＰ（ＣＯ和ＮＯ中）－ＩＲ动态过程结果揭示出２２２４ｃｍ＾－１谱带的出现和强度的增加与孪生ＣＯ谱带以及吸附的ＮＯ谱带的强度减弱同时发生，表明是由吸附的ＮＯ和孪生ＣＯ形成Ｒｈ－ＮＣＯ。     

Cu－Fe－Ce－O／γ－Al_2O_3催化CO＋NO反应的TP－FT－IR研究

运用ＴＰ－ＦＴ－ＩＲ技术研究了ＣＯ、ＮＯ、ＮＯ＋ＣＯ在负载型Ｃｕ－Ｆｅ－Ｃｅ－Ｏ（Ⅰ）和Ｃｕ－Ｆｅ－Ｏ（Ⅱ）催化剂上的吸附行为。研究表明，ＮＯ具有比ＣＯ更强的吸附能力，可与表面氧反应生成硝基、亚硝酸盐、硝酸盐等物种．在ＮＯ＋ＣＯ反应过程中，在催化剂表面存在（ＣＯ．ＮＯ）＊表面络合物（２４００—２４３０ｃｍ￣（－１））和ＮＣＯ＊（异氰酸盐）表面物种，其关系为：ＣＯ＊＋ＮＯ＊→（ＣＯ．ＮＯ）＊＋＊→ＮＣＯ＊＋Ｏ＊．在（Ⅱ）中加入铈，能提高ＣＯ在表面的吸附强度，使ＮＣＯ＊的稳定性下降，同时对ＮＯ在表面的吸附产生影响。根据研究的结果，提出了ＮＯ＋ＣＯ在模型催化剂上的表面反应机理．     

Cu—Fe—Ce—O／γ— Al2O3催化CO＋NO反应的TP—FT—IR研究

运用ＴＰ－ＦＴ－ＩＲ技术研究了ＣＯ、ＮＯ、ＮＯ＋ＣＯ在负载型Ｃｕ－Ｆｅ－Ｃｅ－Ｏ（Ⅰ）和Ｃｕ－Ｆｅ－Ｏ（Ⅱ）催化剂上的吸附行为。研究表明，ＮＯ具有比ＣＯ更强的吸附能力，可与表面氧反应生成硝基、亚硝酸盐、硝酸盐等物种。在ＮＯ＋ＣＯ反应过程中，在催化剂表面存在（ＣＯ．ＮＯ）＊表面络合物（２４００－２４３０ｃｍ＾－１）和ＮＣＯ＊（异氰酸盐）表面物种，其关系为：ＣＯ＊＋ＮＯ＊→（ＣＯ．ＮＯ）＊＋＊→ＮＣＯ     

NO、CO和O_2在铜离子分子筛上吸附的理论研究

以Ｃｕ－ＺＳＭ－５离子交换分子筛为例,利用Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ和ＤＦＴ理论,对小分子（ＮＯ,ＣＯ和Ｏ２）在Ｃｕ＋上吸附的空间立体模型进行了优化计算 结果表明,ＣＵ＋与小分子之间形成直线形吸附最为稳定,也存在其他成一定角度的吸附,但是不稳定．计算了吸附过程的势能曲线和温度对吸附的影响,在５００－８００ Ｋ的反应温度下,温度越低吸附越稳定．ＮＯ在 Ｃｕ表面能够形成 Ｃｕ＋（ＮＯ）（ＯＮ）双分子吸附．最后,比较了价态的变化对金属吸附性质的影响．     

NO在Cu－ZSM－5分子筛上程序升温脱附研究

本文用等温动态吸附和程序升温脱附技术研究了ＮＯ与Ｃｕ－ＺＳＭ－５的相互作用，并根据还原预处理样品上ＮＯ吸、脱附循环的研究探讨了全过程样品所经历的氧化还原循环，在２５℃等温吸附时，ＮＯ与Ｃｕ￣＋和／或Ｃｕ￣０反应产生了Ｎ＿２、Ｎ＿２Ｏ和Ｃｕ￣（２＋）以及超晶格氧，同时在Ｃｕ￣＋上有许多可逆吸附的ＮＯ．ＮＯ吸附在Ｃｕ￣（２＋）上是稳定的，升高温度时，ＮＯ分为三种状态脱附，分别位于约１００，１８０和４００℃．后两种可能以Ｃｕ￣（２＋）－ＮＯ＿２和Ｃｕ￣（２＋）－ＮＯ＿３为中间态．第三种ＮＯ脱附同时伴随着Ｏ＿２脱附，对于还原预处理的样品，吸附和脱附的一个循环总体上会使样品部分氧化。     

NO在Cu—ZSM—5分子筛上程序升温脱附研究

本文用等温动态吸附和程序升温脱附技术研究了ＮＯ与Ｃｕ－ＺＳＭ－５的相互作用，并根据还原预处理样品上ＮＯ吸、脱附循环的研究探讨了全过程样品所经历的氧化还原循环。在２５℃等温吸附时，ＮＯ与Ｃｕ＾＋和／或Ｃｕ＾０反应产生了Ｎ２、Ｎ２Ｏ和Ｃｕ＾２＋以及超晶格氧，同时在Ｃｕ＾＋上有许多可逆吸附的ＮＯ．ＮＯ吸附在Ｃｕ＾２＋上是稳定的。升高温度时，ＮＯ分为三种状态脱附，分别位于约１００，１８０和４００℃。后两种     

NiO（100）面小分子（CO,NO,O2）吸附的DV—Xa嵌入簇模型研究

采用在晶体场中嵌入原子簇的量子化学ＤＶ－Ｘａ方法，计算了小分子ＣＯ，ＮＯ，Ｏ２等在ＮｉＯ（１００）面上阳离子吸附位上的吸附行为，发现有两种不同的作用存在于ＸＯ／ＮｉＯ（１００）吸附体系中，一种是表面电场对吸附分子的静电作用，大小顺序为：ＣＯ＞ＮＯ＞Ｏ２；另一种是吸附分子与表面原子间的轨道相互作用，大小顺序为：ＮＯ＞Ｏ２＞ＣＯ。ＣＯ与表面的相互作用主要是静电作用；在ＮＯ以及Ｏ２分子的吸附中，静电作用     

NiO（100）面小分子（CO，NO，O_2）吸附的DV－X_α嵌入簇模型研究

采用在晶体场中嵌入原子簇的量子化学ＤＶ－Ｘ_α方法，计算了小分子ＣＯ、ＮＯ、Ｏ_２等在ＮｉＯ（１００）面上阳离子吸附位上的吸附行为，发现有两种不同的作用存在于ＸＯ／ＮｉＯ（１００）吸附体系中，一种是表面电场对吸附分子的静电作用，大小顺序为：ＣＯ＞ＮＯ＞Ｏ_２；另一种是吸附分子与表面原子间的轨道相互作用，大小顺序为：ＮＯ＞Ｏ_２＞ＣＯ．ＣＯ与表面的相互作用主要是静电作用；在ＮＯ以及Ｏ_２分子的吸附中，静电作用和轨道相互作用都有贡献。定性解释了ＸＯ分子吸附的ＩＲ光谱行为．     

铁系无铬(NBC-1)型高温变换催化剂 Ⅳ.吸附性能及CO变换反应机理的研究

通过程序升温脱附（ＴＰＤ）、程序升温表面反应（ＴＰＳＲ）及脉冲反应（ＰＳＲ）等化学物理技术,综合分析研究了铁系无铬（ＮＢＣ－１）型ＣＯ高温变换催化剂的吸附性能及化学反应特性。研究表明,ＮＢＣ－１型催化剂对Ｈ２Ｏ具有很强的吸附能力,不易吸附ＣＯ及ＣＯ２,该催化剂上水煤气变换反应的机理为氧化－还原（ｒｅｄｏｘ）反应机理     

氧化铈对Cu—Mn—O催化剂吸附NO,CO性能的影响

运用微反和程序升温脱附（ＴＰＤ）技术研究了ＣＯ＋ＮＯ在Ｃｕ－Ｍｎ－Ｃｅ－Ｏ（Ⅱ）催化剂上的动力学特性和ＮＯ，ＣＯ，ＣＯ２和Ｎ２Ｏ在催化剂表面的吸附行为。对于ＣＯ＋ＮＯ反应，催化剂（Ⅱ）比（Ⅰ）具有较高的活性、在高转化率范围，差别更明显，对于（Ⅰ），ＮＯ的消除速率ｒＮＯ对ｃＮＯ，ｘＣＯ和ｃＣＯ２的级数分别为０．７５、０．９５和－０．２８。氧化铈加入（Ⅰ）后，使ｒＮＯ对ｃＮＯ，ｃＣＯ的级数下降（分别为     

The bonding between NO and the NiO(100) surface

Summary The interaction between NO and different possible adsorption sites of the NiO(100) surface is studied. The Ni²⁺ cation gives a bonding to NO in reasonable agreement with experiment, but only if a crystal potential corresponding to less than completely ionic charges is assumed. The computed angle of 43° is also in good agreement with experiment. O^1– sites in both weak and strong crystal potentials also give a strong interaction with NO, 1.3 and 0.5 eV, respectively. In this case the angle is larger or around 70°. The O^2– anion and Ni¹⁺ sites do not give any significant bonding irrespective of assumed crystal potential and can be excluded as adsorption sites. The computed vibrational frequency for the adsorbed NO show shifts of +50, –85 and –200 cm^–1 for adsorption on Ni²⁺ in the weak potential, and O^1– in strong and weak potential, respectively. Only one, downwards shifted, frequency has been observed in the experiment but the most likely candidate for the experimentally observed adsorption site with a binding of 0.5 eV, is still the Ni²⁺ in a weak potential. Nitrogen core level shifts are also computed and discussed and the fully screened core-hole state is obtained for a cluster model, NiF₄O+NO, of Ni²⁺ in NiO with an ionicity lower than the standard ± 2.This work is dedicated to Prof. Inga Fischer-Hjalmars     

Molecular beam induced changes in adsorption behavior of NO on NiO(111)/Ni(111)

We have examined the adsorption behavior at approximately 110 K of NO on NiO(111) overlayers prepared on a Ni(111) substrate. High-resolution electron-energy-loss spectroscopy shows fundamental changes in the vibrational spectrum for the beam dosed surface in comparison with the background dosed surface. Three vibrational peaks are observed after beam dosing, two of which are not observed after conventional background dosing. The peaks can be assigned to NO stretches for a previously observed NO state, a new NO bonding geometry, and a new NO2 surface species, previously unobserved under NO dosing. The difference is accounted for by increased NO uptake due both to kinetically activated adsorption and to increased exposure.     

CO和NO在CuO及Cu2O(110)表面吸附选择规律研究

采用离散变分Xα方法分别计算了CO和NO以C（或N）端顶位吸附在CuO（110）及Cu2O（110）表面上的基态势能曲线,结果表明：CO在Cu2O表面上的吸附强,而在CuO表面上的吸附弱;NO则在CuO表面上吸附强,在Cu2O表面上吸附弱．它们的吸附能的大小顺序为：CuO－NO＞Cu2O－CO＞Cu2O－NO＞CuO－CO．对于CuO－NO（或CO）吸附体系,主要是Cu的3d轨道与吸附分子的2π轨道间的相互作用;对于Cu2O－CO（或NO）吸附体系,则主要是吸附质分子的5σ及2π分子轨道与其顶位Cu1的4s及4p轨道和侧位Cu2的3d轨道相互作用．本文通过吸附势能曲线、态密度分析、成键分析及电荷转移量和方向等方面对实验现象做了合理的解释．     

Adsorption Characteristics in Zeolite Nano-Pore Evaluated by use of Nitrogen Monoxide as a Probe Adsorbate

Adsorption isotherms of nitrogen monoxide (NO) and in situ EPR spectra of adsorbed NO on mordenite zeolites (MOR) of different cation types (HM, NaM and CaM) are measured at different temperatures to elucidate the effect of the strong adsorption promoted by the enhancement of potential field in micropore of MOR (micropore filling) as well as the electrostatic interaction in MOR on NO adsorption. The NO molecules adsorb irreversibly and fill up the micropore of MOR at 201 K, above the critical temperature of NO, regardless of the kind of cation species. The NO adsorption takes place even at 273 K. In the adsorption at 273 K, the strength of electrostatic field formed by cation sites affects the adsorptivity and the order of saturation amount of adsorption (V _s) corresponds to that of the electrostatic field strength. EPR results show that NO molecules strongly interact with cation sites in MOR and disproponation reaction of NO take place on CaM.     

NiO表面磁性对分子吸附的影响的第一性原理研究

过渡金属氧化物广泛应用在当今能源与环境相关的催化领域,理解其表面化学性质以及结构-反应活性之间的关系对于先进催化材料的进一步发展以至理性设计至关重要.3d后过渡系金属(Mn,Fe,Co,Ni)的氧化物以其中金属离子独特的自旋状态和由此产生的铁磁/反铁磁性为典型特征.研究过渡金属氧化物的自旋状态以及磁性对表面化学的影响将使我们更加完整了解这些材料的表面化学.以NiO为代表的后过渡系金属岩盐结构一元氧化物具有反铁磁性,被经常作为反铁磁研究的模型体系.尽管在低温(低于其Neel温度)下NiO体相的完整晶体具有确定的反铁磁序,但是一系列最新研究表明,在条件变化时NiO表面的Ni离子可以产生不同的磁序.以此为背景,本工作以NiO为模型体系,采用DFT+U的第一性原理方法研究了NiO表面磁序对表面的小分子吸附活性的影响,包括表面吸附活性对各磁性相的表面取向以及吸附物种磁性的依赖关系.我们考察了NiO的5种反铁磁相和一种铁磁相,两个晶面NiO(001)和NiO(011),顺磁性分子NO和非顺磁性分子CO.我们发现表面能受磁性的影响较轻微,NiO(001)面上从49到54 meV/?2,NiO(011)面上从162到172 meV/?2.在NiO(001)面上,CO与NO都倾向于在Ni离子的顶位吸附.对于不同的体相磁序与表面取向,CO吸附能的变化范围为-0.33~-0.37 eV,NO吸附能的变化范围为-0.42~-0.46 eV.在NiO(011)表面,两种分子都倾向于吸附在由两个Ni离子构成的桥位.我们发现相对于NiO不同磁性相的体相长程磁序,吸附位点处构成桥位的两个Ni离子的局部磁矩相对取向对于分子的吸附具有更加显著的影响.计算得到NO在局部磁矩相对取向反平行(↑↓)吸附位点处的吸附能为-0.99~-1.05 eV,在局部磁矩相对取向平行(↑↑)吸附位点处吸附会增强,吸附能为-1.21~-1.30 eV.对于CO,尽管计算的吸附能在(↑↓)吸附位点(-0.73~-0.75 eV)与在(↑↑)吸附位点(-0.71~-0.72 eV)非常接近,两种吸附位点处的CO吸附时分子轨道杂化方式以及吸附后CO的局域电子态密度却具有明显不同的特征.本工作突出揭示了分子在过渡金属氧化物表面的多重吸附位点上吸附时吸附位点的局域磁矩相对取向对吸附性能的影响.     

氯原子在Ag低指数面上的吸附位和吸附态

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)对Cl-Ag低指数表面体系进行了研究, 并获得了全部的临界点特性, 如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动等. 计算结果表明: 在Ag(100)面上, Cl原子吸附在四重洞位; 在Ag(111)面上, Cl吸附在三重洞位; 尽管第一与第二周期原子在(110)面上的稳定吸附态大都为赝式三重位和长桥位, 但在Ag(110)面上, 四重洞位是氯原子的稳定吸附态. 理论分析结果和实验推测结果符合得很好. 理论结果给出Cl原子在Ag表面的吸附结合能和表面簇合物的粗糙度有关, 结合能从小到大的顺序为(111)＜(100)＜(110).     

NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论和周期性平板模型研究了NO在O预吸附Ir(100)表面的吸附和解离, 并考察了预吸附的O对可能产物N₂, N₂O和NO₂的选择性的影响. 优化得到反应过程中初态、 过渡态和末态的吸附构型, 并获得反应的势能面信息. 计算结果表明, NO在O预吸附表面最稳定的吸附位是桥位, 其次是顶位. 桥位和顶位的NO在表面存在两条解离通道, 即直接解离通道和由桥位和顶位扩散到平行空位, 继而发生N-O键断裂生成N原子和O原子的解离通道. 此分离机理与洁净表面上NO解离机理相同, 但后一种解离方式优于前一种, 是NO在表面上解离的主要通道. 预吸附的O原子在不同程度上抑制了NO的解离, 导致桥位和顶位NO解离互相竞争. 在O预吸附Ir(100)表面, N₂气是唯一的产物, 不会有副产物N₂O和NO₂的生成, 与实验结果一致. 预吸附的O在N/O低覆盖度下几乎不影响N₂气的生成, 但在较高覆盖度下则促进了N₂气的生成.     

Adsorption of water on sodium chloride surfaces: electrostatics – guided ab initio studies

Water adsorption is studied on medium-sized clusters of sodium chloride representing (100) and (110) surfaces at the ab initio level. Topographical features of molecular electrostatic potential (MESP) have been employed for predicting the potent sites for binding of one to four water molecules on these surfaces. Such guess geometries are initially optimized using an electrostatics-based model, electrostatic potential for intermolecular complexation (EPIC) and further at the Hartree–Fock and B3LYP/6-31G(d, p) levels. The corresponding interaction energies are examined for assessing co-operative binding effects. The geometry and interaction energy of four water molecules adsorbed on NaCl(100) clearly brings out the co-operative binding among the water molecules. Further, water binding to (110) surface is stronger than that with (100) surface. This is also in confirmation with the electrostatic properties of (110) surface. Many-body decomposition analysis brings out the stronger interaction between NaCl clusters with water molecules vis-a-vis water–water interaction.     

氧原子在Mo低指数表面及(211)高指数面上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(5-MP)对O-Mo低指数表面体系及(211)高指数面体系进行了系统的研究,并获得了全部临界点特性,如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动频率等,计算结果表明：在Mo(100)面,O原子吸附在四重洞位,随着覆盖度增加,(100)面发生缺行重构,膺式三重位为稳定吸附位;在Mo(110),(111)及(211)面,O原子均趋向于吸附在膺式三重位．