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相似文献
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1.
林峰  郑法伟  欧阳方平 《物理学报》2009,58(13):193-S198
利用密度泛函理论研究了0.25单层(ML),0.5ML,0.75ML和1ML吸附率下H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上的吸附行为.比较了不同吸附率下分子吸附和解离吸附的稳定性,利用微动弹性带(nudged elastic band)方法计算了H2O的解离势垒.结果表明:在低吸附率(0.25ML和0.5ML)时,H2O表现为解离吸附;在0.75ML吸附率下,分子吸附和解离吸附同时存在;而在全吸附(吸附率为1ML)时,分子吸附更稳定.基于对H2O分子与表面之间以及H2O分子之间的电荷转移和相互作用的分析,讨论了吸附率对H2O吸附和解离的影响. 关键词: 2O')" href="#">H2O 吸附 3-(001)TiO2表面')" href="#">SrTiO3-(001)TiO2表面 密度泛函理论  相似文献   

2.
建立了一种计算Si(001)-(2×2×1):H表面O2吸附的理论模型.在周期性边界条件下,采用基于密度泛函理论广义梯度近似的超软赝势法对Si(001)-(2×2×1):H表面O2吸附进行了第一性研究.通过占位能的计算,得到了Si(001)-(2×2×1):H表面O2的最佳吸附位置.计算结果表明吸附后的反应产物应为Si=O和H2O,从理论上支持了D.Kovalev等人提出反应机制.  相似文献   

3.
采用简单团簇模型结合密度泛函理论研究了CH3OH在Ga-Rich GaAs(001)-(4×2)表面上的吸附与解离过程. 计算结果表明, CH3OH在Ga-Rich GaAs(001)-(4×2)表面上首先会形成两种化学吸附状态, 然后CH3OH经解离生成CH3O自由基和H原子吸附在表面不同位置上. 通过比较各个吸附解离路径, 发现解离后的H原子相对更容易吸附在位于表面第二层紧邻的As原子上.  相似文献   

4.
O在Au(111)表面吸附的密度泛函理论研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
应用密度泛函理论,本文系统地研究了O在Au(111)表面上的吸附能、吸附结构、功函数、电子密度和投影态密度,给出了覆盖度从0.11ML到1.0ML的范围内,O的吸附特性随覆盖度变化的规律.研究发现O的稳定吸附位为3重面心立方(fcc)洞位,O在fcc洞位的吸附能对覆盖度比较敏感,其值随着覆盖度的增加而减小;O诱导Au(111)表面功函数的变化量与覆盖度成近线性关系,原因是Au表面电子向O偏移,形成表面偶极子;O—Au的相互作用形成成键态和反键态,且反键态都被占据,造成O—Au键很弱,O吸附能较小. 关键词: 表面吸附 Au(111)表面 密度泛函理论 电子特性  相似文献   

5.
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   

6.
采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了低聚合物Pn(n=1-5)的稳定性和化学活性。结果表明:随着聚合度增加,Pn的稳定性降低,化学活性增强。采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,研究了化合物P在TiO2(100)表面的吸附,通过吸附前后化合物P的Mulliken charge和前线轨道分析表明:当P吸附在TiO2(100)表面时,P向TiO2(100)表面转移0.692 e电荷,前线轨道能隙变窄。通过吸附前后TiO2(100)表面的能带和态密度分析表明:在TiO2(100)表面吸附了化合物P后,能带向低能区移动,且TiO2中价带和导带间的禁带消失。理论预测的结果与实验值吻合。  相似文献   

7.
采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,在PW91/DNP水平上研究了低聚合物Pn(n=1-5)的稳定性和化学活性。结果表明:随着聚合度增加,Pn的稳定性降低,化学活性增强。采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,研究了化合物P在TiO2(100)表面的吸附,通过吸附前后化合物P的Mulliken charge和前线轨道分析表明:当P吸附在TiO2(100)表面时,P向TiO2(100)表面转移0.692 e电荷,前线轨道能隙变窄。通过吸附前后TiO2(100)表面的能带和态密度分析表明:在TiO2(100)表面吸附了化合物P后,能带向低能区移动,且TiO2中价带和导带间的禁带消失。理论预测的结果与实验值吻合。  相似文献   

8.
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   

9.
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   

10.
N_2在Co掺杂Ru(001)表面吸附的DFT研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,对N_2在Ru(001)表面top、fcc、hcp、bridge四个吸附位和Ru-Co(001)表面Ru-top、Co-top、Ru(Ru)Ru-bridge、Co(Co)Co-bridge、Ru(Co)Co-bridge、Ru(Ru)Co-bridge、Ru_2Co-hcp、RuCo_2-hcp、Ru_2Co-fcc、RuCo_2-fcc十个吸附位的14种吸附模型进行了构型优化、能量计算,得到了N_2较有利的吸附位;并对清洁表面进行能带分析,对最佳吸附位进行总态密度分析.结果表明:掺杂Co后,Ru催化剂的能带变宽,催化活性增强;N_2在Ru(001)表面的最稳定吸附位top的吸附能是-88.94 kJ·mol~(-1),在Ru-Co(001)表面的最稳定吸附位Ru-top的吸附能是-95.71 kJ·mol~(-1),而且N_2与金属表面成键,属于化学吸附.  相似文献   

11.
邓永和 《中国物理 B》2010,19(1):17301-017301
The interaction of Ag atoms with a defective MgO(001) surface is systematically studied based on density functional theory. The Ag clusters are deposited on neutral and charged oxygen vacancies of the MgO(001) surface. The structures of Ag clusters take the shape of simple models of two- or three-dimensional (2D and 3D) metal particles deposited on the MgO surface. When the nucleation of the metal clusters occurs in the Fs (missing neutral O) centre, the interaction with the substrate is considerably stronger than that in the Fs+ (missing O- ) centre. The results show that the adsorption of Ag atoms on the MgO surface with oxygen vacancy is stronger than on a clear MgO surface, thereby attracting more Ag atoms to cluster together, and forming atomic islands.  相似文献   

12.
用第一性原理基础上的超软赝势方法的总能计算,研究了3d过渡金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)在Pd(001)表面的单层p(1×1)和c(2×2)结构的表面磁性和总能. 所得结果表明:对于Sc, Ti, V和Cr只存在p(1×1)的铁磁性结构,而Mn只有c(2×2)的反铁磁结构存在. Fe, Co和Ni这三种元素上述两种结构都存在,但是总能上p(1×1)的铁磁结构要低些,因此是比较稳定的结构. 而Cu和Zn在该表面上的单层中不存在上述两种结构. 对于V的p(1×1)铁磁结构,计算得到的每个V原子磁矩为2.41μB,大于用全电子方法得到的0.51μB. 两种计算方法得到其他金属原子 (Cr,Mn,Fe,Co,Ni)的表面磁矩比较相近,都比孤立原子磁矩略小. 关键词: Pd(001)表面 过渡金属原子单层 表面磁性  相似文献   

13.
奥硝唑残留是一种新兴污染物,对环境和人类健康具有巨大的威胁.采用密度泛函理论,研究了奥硝唑在锐钛矿TiO_2(101)晶面的吸附特性.优化了奥硝唑在锐钛矿TiO_2(101)晶面的吸附结构,计算了最佳吸附位点,吸附能,态密度,电子结构图.结果表明,当咪唑环上N(3)原子吸附在TiO_2的Ti(5)原子上时,吸附能最大,为最稳定的吸附构型.通过对吸附构型的分析,我们发现C(2)-N(3)键呈现变弱趋势,我们推测奥硝唑在TiO_2表面降解的可能性以及反应活性位点就是咪唑环上C-N键.  相似文献   

14.
赵健  何满潮  胡祥星  高炜 《中国物理 B》2017,26(7):79101-079101
Carbon monoxide(CO) is a gaseous pollutant with adverse effects on human health and the environment. Kaolinite is a natural mineral resource that can be used for different applications, including that it can also be used for retention of pollutant gases. The adsorption behavior of carbon monoxide molecules on the(001) surface of kaolinite was studied systematically by using density-functional theory and supercell models for a range coverage from 0.11 to 1.0 monolayers(ML). The CO adsorbed on the three-fold hollow, two-fold bridge, and one-fold top sites of the kaolinite(001) was tilted with respect to the surface. The strongest adsorbed site of carbon monoxide on the kaolinite(001) surface is the hollow site followed by the bridge and top site. The adsorption energy of CO decreased when increasing the coverage, thus indicating the lower stability of surface adsorption due to the repulsion of neighboring CO molecules. In addition to the adsorption structures and energetics, the lattice relaxation, the electronic density of states, and the different charge distribution have been investigated for different surface coverages.  相似文献   

15.
CO在Pu(100)表面吸附的研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
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  相似文献   

16.
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.  相似文献   

17.
李敏  张俊英  张跃  王天民 《中国物理 B》2012,21(6):67302-067302
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.  相似文献   

18.
The adsorbate–substrate interaction between carbon monoxide and clean and hydroxylated surfaces of anatase (001) was simulated by periodic DFT calculations. For the clean surface, different periodicities were taken into account in order to investigate the influence of lateral effects. The results show that the molecule interacts only with the penta-coordinated titanium ion when high surface coverages are employed, whereas it interacts with both the titanium and the di-coordinated oxygen ions when the smallest surface coverage is considered. Adsorption on the hydroxylated surface, which was carried out for the first time, was studied by considering the largest used periodicity and focusing attention on the influence of both the terminal and bridging OH groups. The resulting data show that, in the case of adsorption on the hydroxylated surface, no additional bond between the surface oxygen and the carbon atom is present. Therefore, in a regime of very low surface coverage, the molecule behaves in a very different way when it interacts with a clean or a hydroxylated surface.  相似文献   

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