红外光谱测定CO在AgY上的吸附热

用红外透射光谱法,在295～368K范围内,作CO在AgY分子筛上的等温吸附线,建立CO在Ag_n~+原子簇上的等量吸附热,其值为35.6kJ/mol,对应吸附熵值为0.163kJ/mol·K,从而获得了Co与Ag_n~+的吸附键能量为42.20kJ/mol。     

Cr/Ti掺杂石墨烯活化CO2分解的理论研究

为筛选更高效的CO2分解还原的催化材料,采用密度泛函理论中的B3LYP方法结合6-31G(d)基组,研究了Cr、Ti掺杂石墨烯对CO2分子的吸附与催化分解的机理.研究结果表明：CO2分子在Cr元素和Ti元素掺杂石墨烯表面的吸附为放热过程,吸附能分别为28.3kcal/mol和7.7kcal/mol,两种元素掺杂石墨烯催化CO2分子中C-O断裂的活化能分别为15.5kcal/mol和7.8kcal/mol,反应过程遵循插入-消除原理,计算结果为CO2还原的催化剂设计提供理论指导.     

Adsorption of H2O, OH, and O on CuCl(111) Surface: A Density Functional Theory Study

运用广义梯度密度泛函理论(GGA)的PW91方法结合周期平板模型研究了H2O在CuCl (111)表面上的吸附及分解. 通过构型优化参数的计算和比较发现：对于O和OH,三重穴位吸附较为稳定,吸附能分别为309.5和416.5 kJ/mol;水分子与预吸附氧的表面作用时分解成为OH,并放热180.1 kJ/mol. 同时对于吸附前后的吸附O与表面Cu的伸缩振动频率、态密度以及吸附质与底物的电荷转移情况进行了计算和分析,并给出了可能的分解反应机理.     

Cr/Ti掺杂石墨烯活化CO_2分解的理论研究

为筛选更高效的CO2分解还原的催化材料,采用密度泛函理论中的B3LYP方法结合6-31G(d)基组,研究了Cr、Ti掺杂石墨烯对CO2分子的吸附与催化分解的机理.研究结果表明:CO2分子在Cr元素和Ti元素掺杂石墨烯表面的吸附为放热过程,吸附能分别为28.3 kcal/mol和7.7 kcal/mol,两种元素掺杂石墨烯催化CO2分子中C-O断裂的活化能分别为15.5 kcal/mol和7.8 kcal/mol,反应过程遵循插入-消除原理,计算结果为CO2还原的催化剂设计提供理论指导.     

短醚链与异辛烷分子间相互作用的密度泛函研究

用基于第一性原理的密度泛函理论研究了聚氨酯分子中短醚链与异辛烷的相互作用.结果表明:异辛烷在短醚链各个O原子上发生物理吸附,在3号O原子上的吸附热为-1.6 KJ/mol,吸附距离为0.2637 nm,在6号O原子上的吸附热为-1.5 KJ/mol,吸附距离为0.2710 nm;分子间相互作用为范德华力,其中偶极矩-偶极矩相互作用为零,诱导力相对较弱,色散力相对较强;吸附后异辛烷在3044.39 cm-1处的吸收峰消失,吸附对5号C原子处的H-C-H不对称伸缩振动起到了很强的抑制作用.     

CO在Pu(100)表面吸附的研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了CO分子在Pu (100)面上的吸附. 计算结果表明：CO在Pu (100)表面的C端吸附比O端吸附更为有利,属于强化学吸附. CO吸附态的稳定性为穴位倾斜>穴位垂直>桥位>顶位. CO分子与表面Pu原子的相互作用主要源于CO分子的杂化轨道和Pu原子的杂化轨道的贡献. 穴位倾斜吸附的CO分子的离解能垒较小(0.280eV),表明在较低温度下,CO分子在Pu (100)表面会发生离解吸附,离解的C,O原子将占据能量最低的穴位. 关键词： 密度泛函理论 Pu (100) CO 分子和离解吸附     

短醚链与异辛烷分子间相互作用的密度泛函研究

用基于第一性原理的密度泛函理论研究了聚氨酯分子中短醚链与异辛烷的相互作用。结果表明：异辛烷在短醚链各个O原子上发生物理吸附,在3号O原子上的吸附热为-0.16 KJ/mol,吸附距离为26.37 nm,在6号O原子上的吸附热为-0.15 KJ/mol,吸附距离为27.10 nm;分子间相互作用为范德华力,其中偶极矩-偶极矩相互作用为零,诱导力相对较弱,色散力相对较强;吸附后异辛烷在3044.39 cm-1 处的吸收峰消失,吸附对5号C原子处的H-C-H不对称伸缩振动起到了很强的抑制作用。     

苯与铂化学吸附作用及其溶剂效应的量子化学研究

采用Gaussian98程序密度泛函方法全优化计算了考虑水溶剂效应下苯与铂化学吸附作用的位能曲线,得到的位能曲线呈单调下降,苯与铂的吸附是自发过程.计算得到无水和有水溶剂作用时的吸附作用能分别为-149.6535和-202.1635kJ/mol;有水溶剂作用时吸附作用能被降低,展示出明显的水溶剂效应.计算还发现,铂可在苯环上发生吸附转移,在无水和有水溶剂效应下,铂转移的活化能分别为61.2537和70.8356kJ/mol.     

曲率对Rh在锯齿型单壁碳纳米管内外吸附影响的研究

利用密度泛函理论系统的研究了单壁碳纳米管的曲率对Rh原子在锯齿型碳管内外的吸附行为, 发现Rh原子在管外吸附比管内稳定; 随着碳管管径的增加, 曲率减小, 管内外吸附能的差值逐渐减小, 接近Rh原子在石墨烯上的吸附能. 电荷密度分析表明, 由于卷曲效应使碳纳米管管外的电荷密度大于管内, 随着曲率减小, 这种差别逐渐减小. 管内外吸附Rh原子的Bader电荷差值及局域态密度差别亦随着曲率的下降而减小, 这与Rh原子在管内外吸附能的变化规律相一致.     

CO在Pu(100)表面吸附的研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了CO分子在Pu (100)面上的吸附. 计算结果表明：CO在Pu (100)表面的C端吸附比O端吸附更为有利，属于强化学吸附. CO吸附态的稳定性为穴位倾斜>穴位垂直>桥位>顶位. CO分子与表面Pu原子的相互作用主要源于CO分子的杂化轨道和Pu原子的杂化轨道的贡献. 穴位倾斜吸附的CO分子的离解能垒较小(0.280eV)，表明在较低温度下，CO分子在Pu (100)表面会发生离解吸附，离解的C，O原子将占据能量最低的穴位.     

Y_n(n=2-8)团簇吸附CO_2的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论,研究了CO_2在Y_n(n=2-8)团簇表面的吸附结构和电子性质.结果表明:CO2吸附于Y_n(n=2-8)团簇表面时,线型的分子结构畸变为三角形构型.Y_nCO_2表现出了较大的吸附能(大于3eV).吸附使体系的能隙表现出了奇偶振荡效应.吸附后,C-O键伸长,C原子由电子施体变为受体,O原子所带电子数也显著增加.在所有尺寸中,Y_4CO_2、Y_6CO_2稳定性最好.     

Yn(n=2-8)团簇吸附CO2的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论, 研究了CO2在Yn (n=2-8) 团簇表面的吸附结构和电子性质。结果表明：CO2吸附于 Yn (n=2-8)团簇表面时,线型的分子结构畸变为三角形构型。YnCO2表现出了较大的吸附能 (大于3eV)。吸附使体系的能隙表现出了奇偶振荡效应。吸附后,C-O键伸长,C原子由电子施体变为受体,O原子所带电子数也显著增加。在所有尺寸中,Y4CO2 、Y6CO2稳定性最好。     

Yn(n=2-8)团簇吸附CO2的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论, 研究了CO2在Yn (n=2-8) 团簇表面的吸附结构和电子性质。结果表明：CO2吸附于 Yn (n=2-8)团簇表面时,线型的分子结构畸变为三角形构型。YnCO2表现出了较大的吸附能 (大于3eV)。吸附使体系的能隙表现出了奇偶振荡效应。吸附后,C-O键伸长,C原子由电子施体变为受体,O原子所带电子数也显著增加。在所有尺寸中,Y4CO2 、Y6CO2稳定性最好。     

A density functional theory study on the adsorption of CO and O₂ on Cu-terminated Cu₂O（111） surface

The adsorptions of CO and O2 molecules individually on the stoichiometric Cu-terminated Cu2O(111) surface are investigated by first-principles calculations on the basis of the density functional theory.The calculated results indicate that the CO molecule preferably coordinates to the Cu2 site through its C atom with an adsorption energy of -1.69 eV,whereas the O2 molecule is most stably adsorbed in a tilt type with one O atom coordinating to the Cu2 site and the other O atom coordinating to the Cu1 site,and has an adsorption energy of -1.97 eV.From the analysis of density of states,it is observed that Cu 3d transfers electrons to 2π orbital of the CO molecule and the highest occupied 5σ orbital of the CO molecule transfers electrons to the substrate.The sharp band of Cu 4s is delocalized when compared to that before the CO molecule adsorption,and overlaps substantially with bands of the adsorbed CO molecule.There is a broadening of the 2π orbital of the O2 molecule because of its overlapping with the Cu 3d orbital,indicating that strong 3d-2π interactions are involved in the chemisorption of the O2 molecule on the surface.     

基于密度泛函理论的CO2吸附微观机理比较研究

为探究吸附法捕获CO₂过程中的微观机理和吸附剂材料间的作用关系，基于密度泛函理论方法，综合比较了典型吸附剂包括煤基官能团、Fe、限域离子液体、Na₂CO₃、SrTiO₃与CO₂的吸附过程和差异性.根据不同计算策略，着重分析比较了吸附能、结构优化参数、吸附构型以及原子分布等参数.结果表明，化学吸附中CO₂分子与吸附面呈平行关系时通常吸附能最大；在一种材料的同类型官能团中，吸附能大小与氧原子的数量呈正相关关系；吸附过程中C-O键的伸长活化会生成一种重要的中间产物CO₂^-.提出在探寻CO₂吸附材料时可以在含氧原子较多的官能团、活性金属表面等方面进一步探究.最后对基于密度泛函理论的CO₂的吸附机理的进一步研究方向进行了展望.     

Pu(100)表面吸附CO2的密度泛函研究

采用广义梯度密度泛函理论的改进Perdew-Burke-Ernzerh方法结合周期性层晶模型,研究了CO₂分子在Pu（100）面上的吸附和解离.吸附能和几何构型的计算表明,CO₂以穴位C4O4构型吸附最为有利,吸附能为1.48 eV.布居分析和态密度分析表明,CO₂与Pu表面相互作用的本质主要是CO₂分子的杂化轨道2π_μ与Pu5f,Pu6d,Pu7s轨道通过强电子转移和弱重叠杂化的方式相互作用而生成了新的化学键.计算的CO₂→CO+O解离能垒为0.66 eV,解离吸附能为2.65 eV, 表明在一定热激活条件下CO₂分子倾向于发生解离性吸附.O₂,H₂,CO和CO₂在Pu （100）面吸附的比较分析表明,较低温度下的吸附强度顺序依次为O₂,CO,CO₂,H₂;较高温度下的吸附强度顺序依次为O₂,CO₂,CO,H₂. 关键词： 密度泛函理论 Pu （100） 2')" href="#">CO₂ 吸附和解离     

Theoretical investigation of CO adsorption on TM-doped (MgO)12 (TM = Ni, Pd, Pt) nanotubes

CO adsorption on TM-doped magnesia nanotubes (TM = Ni, Pd and Pt) have been studied by using density functional theory. Our calculation results show that CO favors adsorption on TM-doped magnesia nanotubes in the form of C atom bonding with TM atom. Fukui indices analysis clearly exhibits that doping of impurity TM atom allows for a noticeably enhancement of nucleophilic reactivity ability of magnesia nanotube. The adsorption energies demonstrate that CO molecule is more strongly bound on the 3-fold TM atoms than the 4-fold TM atoms. This finding is well confirmed by TM-C bond length, charge transfer and C-O vibrational frequency. The high adsorption energy of 2.55 eV is found when CO adsorbs on 3-fold Pt in Pt-doped magnesia nanotubes, implying the kind of the doping TM atom has a significant influence on the chemical reactivity.     

A density functional theory study on the adsorption of CO and O2 on Cu-terminated Cu2O （111） surface

The adsorptions of CO and 02 molecules individually on the stoichiometric Cu-terminatcd Cu20 （111） surface are investigated by first-principles calculations on the basis of the density functional theory. The calculated results indicate that the CO molecule preferably coordinates to the Cu2 site through its C atom with an adsorption energy of-1.69 eV, whereas the 02 molecule is most stably adsorbed in a tilt type with one O atom coordinating to the Cu2 site and the other O atom coordinating to the Cul site, and has an adsorption energy of -1.97 eV. From the analysis of density of states, it is observed that Cu 3d transfers electrons to 2π orbital of the CO molecule and the highest occupied 5σ orbital of the CO molecule transfers electrons to the substrate. The sharp band of Cu 4s is delocalized when compared to that before the CO molecule adsorption, and overlaps substantially with bands of the adsorbed CO molecule. There is a broadening of the 2π orbital of the 02 molecule because of its overlapping with the Cu 3d orbital, indicating that strong 3d-2π interactions are involved in the chemisorption of the 02 molecule on the surface.     

Au_7团簇吸附O_2和CO及其对CO的催化反应机理研究

本文采用密度泛函理论,研究了Au_7团簇催化CO的氧化反应机理.研究发现,二维平面结构的Au_7团簇更容易吸附CO和O_2分子. Au_7团簇吸附一个O_2分子的吸附能为0.64 eV,但在吸附多个O_2分子时,平均吸附能有了明显的下降,表明Au_7团簇进行多吸附O_2分子的可能性不大. Au_7团簇吸附一个CO分子的吸附能为1.26 eV,且在吸附多个CO分子时,平均吸附能虽有减少,但减小的幅度不大,说明Au_7团簇有可能吸附多个CO分子.此外,在Au_7团簇催化CO的氧化反应过程中,整个反应克服的最高势垒仅为0.34 eV,说明Au_7团簇有望成为良好的CO氧化催化剂.     

CO2在中性及带负电Be（n=4, 7, 10, 12, m=0, -1）团簇表面的吸附与解离

运用密度泛函理论,对中性及带负电的BeCO2 (n=4, 7, 10, 12, m=0, -1) 团簇进行了构型优化,稳定性和电子性质分析。结果表明：CO2吸附于Ben和Ben-1团簇表面时,C-O键长均有不同程度的伸长。其中Be4CO2-1,Be12CO2-1中CO2分子的一个C-O键自然断裂(伸长量达到了134%和156%),为典型的解离性吸附。Be团簇表现出了较好的吸附CO2分子的能力,特别是带负电以后,吸附能明显增大(约为3.16eV--5.965eV)。电子性质分析表明,带负电升高了相应团簇的前线轨道能级,使轨道杂化发生在费米能级处附近,从而增强了CO2分子与相应团簇的成键能力。