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1.
《化学物理学报》2021,(2)
本文利用阻抗谱研究Ir(111)电极在HClO_4和H_2SO_4中溶液中的氢吸附行为.在HClO_4溶液中,随着施加电位从0.2 V降到0.1 V(vs RHE),Ir(111)电极上氢吸附速率从1.74×10~(-8) mol·cm~(-2)·s~(-1)增大到3.47×10~(-7) mol·cm~(-2)·s~(-1).与相同条件下Pt(111)电极上的氢吸附速率相比,Ir(111)上的氢吸附速率要小1~2个数量级,这是由于Ir(111)电极与H_2O结合能力更强,因此位于水合氢键网络中的氢离子需要克服更高的能垒才能重新定向进而发生欠电位沉积.在H_2SO_4溶液中,氢吸附电位负移了200 mV,吸附速率也下降了一个数量级,这是由于Ir(111)电极表面强吸附的硫酸根/硫酸氢根物种的阻碍作用.结果表明,在电化学环境下,位于电极表面附近的水分子的取代和重新定向在很大程度上影响了氢吸附过程. 相似文献
2.
本文使用循环伏安法和电势阶跃法分别研究了添加和不添加Na2SO4的0.1 mol/LH2SO4+0.1 mol/LHCOOH溶液中Pd(111)电极上甲酸氧化反应(FAO)的动力学行为,并与同样条件下0.1 mol/LHClO4中的动力学行为进行比较. 加入0.05 mol/L或者0.1 mol/LNa2O4后,在相同的电位下负向扫描的FAO电流比正向扫描的显著减小. 本文推测在(SO4*ad)m+[(H2O)n-H3O+]或(SO4*ad)m+[Na+(H2O)n-H3O+]吸附层相转变电势以正的电位, 这个吸附层的结构可能随着电位的增加或Na2SO4的加入变得更加致密和稳定. 因此,破坏或者脱附致密的硫酸(氢)根吸附层变得更加困难,使得FAO 动力学在较高电位和随后的负扫电位受到明显的抑制. 相似文献
3.
本文采用第一性原理和周期平板模型相结合的方法,对甲氧基在Ir(111)表面top, bridge, fcc和hcp位的吸附模型进行了构型优化、能量计算、Mulliken电荷布居分析以及差分电荷密度计算。结果表明,甲氧基通过氧原子与金属表面相互作用时,垂直吸附在fcc位是最有利的吸附构型,吸附能为2.26 eV,此时电子从金属表面向甲氧基转移。吸附过程中C-O键振动频率发生红移,表明在该表面C-O键容易被活化。结合差分电荷密度分析表明,吸附时CH3O中氧的2p原子轨道和铱的dz2原子轨道相互作用形成σ键。 相似文献
4.
在超原胞近似和slab模型基础上,采用周期性密度泛函理论,在0.11覆盖度(ML)下,对甲基与羟基在Ir(111)表面的吸附进行了研究,得到了甲基和羟基在Ir(111)表面不同吸附位置的吸附能和吸附构型,计算了它们的振动频率,同时分析了甲基和羟基共吸附于Ir(111)表面的情况.结果表明,甲基和羟基在Ir(111)表面的最稳定吸附位置都是top位,甲基是碳端向下吸附,羟基是通过氧端向下倾斜吸附.通过频率分析发现吸附后CH3中C-H键的对称伸缩振动、反对称伸缩振动以及剪切振动频率均发生了红移,而羟基中的O-H键的振动频率发生蓝移现象.通过计算对比发现甲醇分解为甲基和羟基过程是一个放热反应,从热力学角度来说该反应是可行的. 相似文献
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在超原胞近似和slab模型基础上,采用周期性密度泛函理论,在0.11覆盖度(ML)下,对甲基与羟基在Ir(111)表面的吸附进行了研究,得到了甲基和羟基在Ir(111)表面不同吸附位置的吸附能和吸附构型,计算了它们的振动频率,同时分析了甲基和羟基共吸附于Ir(111)表面的情况。结果表明,甲基和羟基在Ir(111)表面的最稳定吸附位置都是top位,甲基是碳端向下吸附,羟基是通过氧端向下倾斜吸附。通过频率分析发现吸附后CH3中C-H键的对称伸缩振动、反对称伸缩振动以及剪切振动频率均发生了红移,而羟基中的O-H键的振动频率发生蓝移现象。通过计算对比发现甲醇分解为甲基和羟基过程是一个放热反应,从热力学角度来说该反应是可行的。 相似文献
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9.
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了不同覆盖度下硫在Fe(111)表面的吸附构型和吸附特性,计算并分析了硫在Fe(111)表面的吸附能、电荷密度、分波态密度、电荷布局、电子局域化函数等数据.研究结果表明:S在Fe(111)面的H位吸附最稳定,并且吸附能随着覆盖度的增加而增加.另外,电子态密度、电子局域化函数和布局分析表明Fe、S之间呈较弱的共价键,这种作用力主要是Fe的3d轨道和S的3p轨道杂化所贡献,而随着覆盖度的增加,Fe、S之间的作用力逐渐减弱,这可能是由于S原子之间的排斥力减弱了Fe、S之间的作用.S在Fe(111)、Fe(110)和Fe(100)这三个晶面上吸附情况的对比分析发现,S与Fe(111)表面的相互作用最强,Fe(100)面次之,而Fe(110)面最弱. 相似文献
10.
采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,对HCOOH在Pd(111)表面top, fcc, hcp, bridge 四个吸附位和Pd-Fe(111)表面Pd-top, Fe-top, PdPd-bridge, PdFe-bridge, FeFe-bridge, Pd2Fe-hcp, PdFe2-hcp, Pd2Fe –fcc, PdFe2-fcc等9个吸附位的13种吸附模型进行了能量计算、构型优化,得到了HCOOH较有利的吸附位;并对清洁表面进行能带分析。结果表明:掺杂Fe后,Pd催化剂对HCOOH催化活性增强;HCOOH在Pd(111)表面的最稳定吸附位fcc的吸附能是-41.8kJ•mol-1,在Pd-Fe(111)表面的最稳定吸附位Pd2Fe-hcp的吸附能是-126.5 kJ•mol-1,而且HCOOH在金属表面属于化学吸附。 相似文献
11.
本文采用第一性原理和周期平板模型相结合的方法,对甲氧基在Ir(111)表面top,bridge,fcc和hcp位的吸附模型进行了构型优化、能量计算、Mulliken电荷布居分析以及差分电荷密度计算.结果表明,甲氧基通过氧原子与金属表面相互作用时,垂直吸附在fcc位是最有利的吸附构型,吸附能为2.26eV,此时电子从金属表面向甲氧基转移.吸附过程中C-O键振动频率发生红移,表明在该表面C-O键容易被活化.结合差分电荷密度分析表明,吸附时CH3O中氧的2p原子轨道和铱的dz2原子轨道相互作用形成σ键. 相似文献
12.
Spin–orbit (SO) splitting in ultrathin Ir(111) film was examined on the basis of density functional theory. The states with giant SO splitting can be found in few-monolayer Ir film terminated by H atoms. They distribute in several bands. From projected wave function study, the giant SO splitting is mainly induced by the pz and dyz states. The origin of this orbital dependence is analyzed by the distribution of states on the film. The stability of states is also discussed when the Ir surface is covered with graphene or graphone (half-hydrogenated graphene). The hybridization of energy bands greatly influences the large SO splitting and the persistence of states. 相似文献
13.
D.J. Cuscueta A.A. Ghilarducci H.R. Salva R.H. Milocco E.B. Castro 《Physica B: Condensed Matter》2009,404(18):2848-2850
The negative electrode development for a nickel-metal hydride battery (Ni–MH) prototype was performed with the following procedure: (1) the Lm0.95Ni3.8Co0.3Mn0.3Al0.4 (Lm=lanthanum rich mischmetal) intermetallic alloy was elaborated by melting the pure elements in an induction furnace inside a boron nitride crucible under an inert atmosphere, (2) the obtained alloy was crushed and sieved between 44 and 74 μm and mixed with teflonized carbon; (3) the compound was assembled together with a current collector and pressed in a cylindrical matrix. The obtained electrode presented a disc shape, with 11 mm diameter and approximately 1 mm thickness. The crystalline structure of the hydrogen storage alloy was examined using X-ray diffractometry. The measured hcp lattice volume was 1.78% larger than the precursor LaNi5 intermetallic alloy, increasing the available space for hydrogen movement. Energy dispersive spectroscopy (EDS) and scanning electronic microscopy (SEM) measurements were used before and after hydriding in order to verify the alloy sample homogeneity. The negative electrode was electrochemically tested by using a laboratory cell. It activates almost totally in its first cycle, which is an excellent characteristic from the commercial point of view. The maximum discharge capacity reached was 314.2 mA h/g in the 10th cycle. 相似文献
14.
采用密度泛函理论,结合周期性平板模型,研究了NH_3在Ir(211)和Ir(221)表面上的吸附行为.计算结果显示,在Ir(211)、(221)两个面上,NH_3的优势吸附位皆为脊上的top位,吸附能均达到1.0 eV以上,都为化学吸附.电子结构计算结果表明,NH_3通过其N原子的2p_z轨道与底物金属Ir的5d_z~2轨道混合吸附于表面. 相似文献