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在密度泛函理论的框架下, 采用嵌入点电荷簇模型研究了O2在MgO(001)完整和缺陷表面上的吸附.用电荷自洽的方法确定了点电荷的值.计算结果表明, O2倾向吸附在低配位的角Mg2+端.并且发现, 当O2为平躺吸附时,键长有较大的拉伸,将有利于O2的解离.同时,分别计算了使用裸簇和嵌入表观±2.0 e点电荷簇模型时的吸附能,并与采用电荷自洽方法的计算值进行了比较.结果表明,电荷自洽方法更能有效反映簇周围的环境,得到的计算结果能够较好地与实验值吻合.最后,分别计算了不同吸附情况下O2的振动频率. 相似文献
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1 INTRODUCTION The interfaces between metals and oxide play a vital role in many industrial applications: hetero- geneous catalysis, microelectronics, thermal barriers, corrosion protection, metal processing and so on[1]. In catalysis, the choice of metal and oxide support is critical in order to obtain a desired reactivity and selectivity[2]. This is due in part to the inherent reac- tivity of the two components. Also the size and shape of the metal particle, which depend on the choice… 相似文献
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甲醇在Au(111)表面吸附的密度泛函研究 总被引:2,自引:0,他引:2
采用基于第一性原理的密度泛函理论和周期平板模型相结合的方法,对CH3OH分子在Au(111)表面top, fcc, hcp和bridge位的吸附模型进行了构型优化、能量计算以及Mulliken布居分析,结果表明top位是较有利的吸附位. 吸附的CH3OH解离产生甲氧基CH3O和H, 对它们在Au(111)面的吸附进行的计算表明, bridge和fcc位分别是二者的最佳吸附位. 对过渡态的计算给出了CH3OH在Au表面解离吸附的可能机理: 首先发生 O-H 键的断裂,继而生成甲氧基中间体. 相似文献
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运用广义梯度密度泛函理论(Generalized Gradient Approximation,GGA)的PBE(Perdew-Burke-Ernzerh)方法结合周期性平板模型,研究了氯气分子和氯原子在CuCl(111)表面上的吸附。通过对不同吸附位和不同单层覆盖度下的吸附能和几何构型参数的计算和比较发现:氯气分子在CuCl(111)表面的吸附为解离吸附;单层覆盖度为0.50时的吸附构型为稳定的吸附构型;氯气分子平行吸附在CuCl(111)表面时最稳定,吸附能最大,达364.5 kJ·mol-1;伸缩振动频率的计算结果表明,吸附后的氯气分子的伸缩振动频率与自由氯气分子的伸缩振动频率相比,都发生了红移;布居分析结果表明整个吸附体系发生了由Cu原子向氯气分子的电荷转移。氯原子吸附的计算结果显示氯原子以穴位稳定的吸附在CuCl(111)表面。 相似文献
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运用广义梯度近似密度泛函理论方法(GGA-PW91)结合周期平板模型, 研究水分子在二氧化铪(111)和(110)表面不同吸附位置在不同覆盖度下的吸附行为. 通过比较不同吸附位的吸附能和几何构型参数发现:(111)和(110)表面铪原子(top 位)是活性吸附位. 水分子与表面的吸附能值随覆盖度的变化影响较小. 在(111)和(110)表面, 水分子都倾向以氧端与表面铪原子相互作用. 同时也计算了羟基、氧和氢在表面的吸附, Mulliken 电荷布居, 态密度及部分频率. 结果表明, 在两种表面羟基以氧端与表面铪相互作用, 氧原子与表面铪和氧原子同时成键, 而氢原子直接与表面氧原子相互作用形成羟基. 通过过渡态搜索, 水分子在(111)和(110)表面发生解离, 反应能垒分别为9.7和17.3 kJ·mol-1, 且放热为59.9和47.6 kJ·mol-1. 相似文献
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运用密度泛函理论中广义梯度近似的 PW91 方法结合周期平板模型, 研究了 NiFeB2 合金簇在 TiO2(110) 面的吸附模式. 结果表明, NiFeB2 平行吸附在 TiO2 面的 Ot-Ot 位最稳定, 吸附能为 526.4 kJ/mol. 为了探明 NiFeB2/TiO2 是否具有催化氧化 CO 活性, 进一步研究了 CO 和 O2 在 NiFeB2/TiO2 面的共吸附行为. 结果表明, CO 和 O2 以 Eley-Rideal 机理共吸附在 Fe 上时, 易形成碳酸盐, 而以 Langmuir-Hinshelwood 机理共吸附在 Fe 上时, O2 发生分解, 与 Fe, Ni 和 B 形成稳定的六元环. 相似文献
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采用第一性原理密度泛函理论结合周期性平板模型模拟研究了Pt4团簇吸附单层石墨相氮化碳(g-C3N4)的几何结构和电子性质,以及氧气在其表面上的吸附行为。同时,对比分析了氧气在纯净的石墨相氮化碳和Pt4团簇上的吸附行为。计算结果表明, Pt4团簇吸附在3-s-三嗪环石墨相氮化碳表面,并与四个边缘氮原子成键,形成两个六元环时为最稳定构型。Pt4团簇倾向于吸附在三嗪环石墨相氮化碳的空位并与邻近三个氮原子成键。由于Pt与N原子较强的杂化作用,以及金属与底物之间较多电子转移增强了Pt4团簇吸附g-C3N4的稳定性。另外,对比分析了氧气在纯净的g-C3N4和金属吸附的g-C3N4上吸附行为,发现金属原子的加入促进了电子转移,同时拉长了O―O键长。Pt4吸附3-s-三嗪环g-C3N4比Pt4吸附三嗪环g-C3N4表现出微弱的优势,表现出明显的基底扭曲以及较大的吸附能。这些结果表明,化学吸附通过调节电子结构和表面性质增强催化性能的较好方法。 相似文献
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在低温低压和浆态反应条件下,考察了空速、反应时间、杂质及Cu-Cr摩尔比对铜基催化剂催化合成气一步合成甲醇和甲酸甲酯反应的影响。实验结果表明,空速对催化剂活性有较显著的影响;CO转化率与反应时间无关,但H2的转化率与反应时间有关。在15小时之内H2的转化率随反应时间增加而缓慢增加,此后与反应时间无关。此外,高浓度的杂质使催化剂的活性和寿命下降,而且Cu/Cr摩尔比和热处理气氛对催化剂的物相和活性也有显著的影响。 相似文献