氮原子在Ni平坦和缺陷表面上的吸附和振动

 构造了氮－镍相互作用的5－参数Morse势，研究了氮原子在Ni（\r\n100），Ni（110）和Ni（111）平坦表面的吸附和振动，获得了氮原子\r\n在三个低指数表面的吸附位、吸附构型、结合能和本征振动等数据，计\r\n算结果与实验结果非常吻合．同时，与Ni（100）表面对比，系统研究\r\n了氮原子在Ni（510）台阶面的吸附和扩散．计算结果表明，氮原子在\r\n台阶下部形成最稳定的吸附态，台阶对下台面上扩散的氮原子形成捕获\r\n势，对上台面上扩散的氮原子形成反射势．     

硫原子在镍低指数表面和(311)台阶面的吸附

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)构造了S-Ni表面簇合物体系的解析势函数.首先对S-Ni低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点性质.计算结果表明:硫原子在Ni(100)面上的稳定吸附态为四重洞位,在Ni(111)面上,硫原子吸附于三重位,硫原子在Ni(110)面上的吸附位有所变化.第一与第二周期的原子在(110)面上的稳定吸附态大都为赝式三重位和长桥位,而硫原子却吸附在Ni(110)面的四重洞位.理论分析结果和实验推测结果符合得很好.同时,还对S-Ni(311)台阶面吸附体系进行了研究.理论结果表明:S-Ni(311)表面吸附体系只存在四重吸附态和hcp三重吸附态,fcc三重吸附态在和四重吸附态的竞争中完全湮灭.对于S-Ni表面吸附体系,理论结果给出S原子的表面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)<(311).     

氢原子在Fe低指数面及高指数面(211)上的吸附和振动

摘要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H-Fe低指数表面体系及高指数表面体系进行了系统研究, 并获得了吸附位、 吸附几何、 结合能和正则振动频率等全部临界点特性. 理论计算结果表明, 在Fe(100)面, H原子吸附在四重洞位, H-Fe的垂直振动频率为1 009 cm^-1; 在Fe(110)和Fe(211)表面, 趋向于吸附在赝式三重位, H-Fe的垂直振动频率分别为1 054和1 046 cm^-1; 而在Fe(111)表面最稳定的吸附位是近桥位, 频率为1 030 cm^-1.     

氢原子在Ni(111)次表面和Ni(211)、(533)台阶面上的吸附与振动

应用原子与表面簇合物相互作用的五参数Morse势(5-MP)方法对氢原子在Ni(111)表面和次表面以及Ni(211), (533)台阶面进行了系统研究, 得到了氢原子在上述各面的吸附位、吸附几何、结合能和本征振动频率. 计算结果表明, 在Ni(111)面上, 氢原子优先吸附在三重位, 随着覆盖度的增加会吸附在次表面八面体位和四面体位. Ni(211), (533)的最优先吸附位都是四重位, 当氢原子的覆盖度增大时占据(111)平台的三重吸附位. 靠近台阶面的吸附位受台阶和平台高度的影响很大. 此外, 我们计算了氢原子在各表面的不同吸附位的扩散势垒, 获得氢原子在各表面的最低能量扩散通道.     

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).     

氧原子在Al(100)、(110)、(111)面上的吸附与振动

利用原子与表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)系统研究了O-Al低指数面表面吸附体系, 获得了吸附几何、结合能、振动频率等吸附态的临界点特性. 通过把这些临界点特性作为研究吸附体系的探针, 系统分析了吸附体系的性质. 理论计算结果表明, 在Al(111)面上, 氧原子在表面三重位处存在吸附态, 其垂直表面的振动频率为621(619) cm-1, 平行表面的振动频率为880(887) cm-1. 在子表面八面体处也存在吸附态, 其垂直振动频率为464 cm-1, 平行振动频率为437 cm-1; 在Al(100)面上, 氧原子在表面四重洞位、子表面四面体处存在吸附态;在Al(110)面上,氧原子优先吸附在表面膺势三重位而非长桥位,同时子表面八面体处也存在吸附态.     

H原子在W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 势及由5参数Morse势组装推广的LEPS方法对H-W低指数表面吸附体系进行了研究, 并获得了全部临界点特性. 计算结果表明, 低覆盖度下, H原子优先吸附在W(100)面的内层吸附位二层桥位B', 获得156 meV的垂直振动频率, 随着覆盖度的增加, H原子稳定吸附在表层的五重洞位(二层顶位)、桥位及顶位. 内层吸附位的优先吸附, 对与其邻近的表面吸附位的临界点性质有一定影响. 在W(110)面上只存在三重洞位的稳定吸附态, 垂直振动频率为151 meV. 在W(111)面上存在三种稳定吸附态, 子表面吸附位H₁, 桥位B'和顶位T, 分别获得104, 200, 259 meV的垂直振动频率. 在低覆盖度下, H原子优先吸附在子表面吸附位H₁.     

氢原子在Ni(100), Ni(111)和Ni(110)面上吸附扩散势能面的结构

本文构造了氢-镍相互作用的5参数Morse势, 用经典的对势方法研究氢原子在Ni(100), Ni(111)和Ni(110)面上的吸附和扩散, 得到氢原子在三个表面上的吸附位、吸附几何、结合能及本征振动等数据, 和实验结果符合得很好。同时, 系统地研究了三个体系的吸附扩散势能面结构。     

氮原子在铁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(5-MP)对N-Fe低指数表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Fe(100)面, N原子吸附在四重洞位; 在Fe(110)表面, 趋向于吸附在膺式三重位; 而在Fe(111)表面最稳定的吸附位是近似桥位.     

氧原子在钨低指数表面及(211)高指数表面上的吸附和振动

 应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法研究了氧原子在W低指数表面及(211)高指数表面上的吸附和振动. 计算结果表明,低覆盖度下,在W(100)面氧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W(110),(111)及(211)面,氧原子均趋向于吸附在膺式三重位. 该计算结果和实验符合得很好.     

苯在Au(100)表面化学吸附的周期性密度泛函理论研究

采用局域密度泛函理论(LDA)的VWN方法, 结合周期平板模型, 在DNP基组下, 研究了苯分子在Au(100)面的吸附情况. 构型优化的结果表明, 苯分子在穴位吸附活性最高, 吸附能为－184.8～－184.3 kJ•mol^-1, 苯环发生扭曲, C—C键明显拉长, 出现了介于苯和1,4-环己二烯之间的船状构型, 船头的2个C原子从sp²杂化重新进行sp³杂化. 苯分子在桥位和顶位的吸附活性较低, 吸附能分别为－156.7～－145.3 kJ•mol^-1、－116.5～－117.0 kJ•mol^-1, 苯分子构型有稍微的改变. 轨道分析的结果还表明, 吸附之后苯分子的轨道简并度降低, 苯分子的LUMO轨道和邻近Au原子的d_z²轨道叠加比较好, 两个对位的C原子以双σ形式连接到表面邻近的Au原子上.     

LSmn系列表面化学性质与胶束化作用

通过表面张力的测定, 研究了十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(LSmn)系列表面活性剂LS36、LS45、LS54在溶液表面吸附和形成胶束的热力学函数随温度的变化. 给出了它们在水溶液中的二组分相图.结果表明, LS36、LS45、LS54的表面活性都较高. 在25～50 ℃范围内, 临界胶束浓度(cmc)和平衡表面张力分别在4.44×10－6～17.3×10－6 mol•L－1和30.1～33.5 mN•m－1之间, 表面吸附和形成胶束的自由能分别在－40.0～－49.5 kJ•mol－1和－27.2～－33.1 kJ•mol－1之间.不论是在溶液表面吸附还是形成胶束均为熵驱动过程.其中LS36由于含具有亲水能力较强的聚氧乙烯基团(EO)成分较低, 因此不论其浊点还是其表面吸附和形成胶束的热力学函数均与LS45、LS54具有较大差异.     

Adsorption and Vibration of Cl Atoms on Ni Low-index Surfaces

IntroductionThe study of adsorbed layers of chlorine on metalsingle crystals evokes a great deal of interest, as thissurface species acts as both a promoter and a poison ofcatalytic processes[1]. There are so many studies on theinteractions between Cl ato…     

合成甲醇的催化剂Rh-ZnO/MWNTs的研究

研究新型的由多壁碳纳米管(MWNTs)负载的， ZnO助催的铑基甲醇合成催化剂. 当铑含量达到4％(w)时，催化剂具有较高的比表面积(99.6 m2•g－1), 催化剂的反应活化能为68.8 kJ•mol－1.在563 K, 1 MPa下，催化剂的最高催化活性和甲醇选择性分别为411.4 mg/gcat.•h和96.7％. TEM、TPR和TPD等表征结果显示，碳纳米管能增加Rh在催化剂表面的分散度，提高催化剂的还原温度并能增加氢物种的吸附量，这些结果将有助于更好地了解催化剂中各组分间的协同作用和催化活性中心本质.     

丙烯腈在Cu(100)表面化学吸附的密度泛函理论研究

利用密度泛函方法, 模拟金属铜原子簇Cu₁₄(9,4,1)的(100)表面, 对丙烯腈(CH₂＝CHCN)在Cu(100)面上不同吸附位的吸附状况进行了理论研究. 结果表明: 丙烯腈分子通过端位N原子垂直吸附在金属表面上为弱化学吸附, 部分电荷从丙烯腈分子转移至铜金属簇; 由N原子的孤对电子与金属铜形成弱σ共价键; 顶位是最佳吸附位, 吸附能为40.7391 kJ•mol^－1, N原子与金属表面间的平衡距离为0.2279 nm; 其次为桥位和穴位, 吸附能分别为36.2513和30.2158 kJ•mol^－1, 平衡距离为0.2194和0.2886 nm; 吸附后C≡N键的强度降低, 活化了丙烯腈分子. 化学吸附使体系的熵减小, 是由于丙烯腈分子的平动和转动因吸附而被限制.     

三元配合物Tb(Et2dtc)3(phen)的热化学性质

以铜试剂(NaEt2dtc•3H2O)和邻菲咯啉(o-phen•H2O) 与水合氯化铽(TbCl3•3.75H2O)在无水乙醇中制得了三元固态配合物.化学分析和元素分析确定其组成为Tb(Et2dtc)3(phen).IR光谱研究表明配合物中Tb3＋与NaEt2dtc中的硫原子双齿配位,同时与phen的氮原子双齿配位.用Calvet微热量计测定了298.15 K下液相生成反应的焓变ΔrHmθ(l),为(－21.819±0.055) kJ•mol－1,通过热化学循环计算了固相生成反应焓变ΔrHmθ(s),为(128.476±0.675) kJ•mol－1.改变反应温度,研究了液相生成反应的热动力学.用精密转动弹热量计测得配合物的恒容燃烧能ΔcU为(－17646.95±8.64) kJ•mol－1,经计算其标准燃烧焓ΔcHHmθ和标准生成焓ΔfHmθ分别为(－17666.16±8.64) kJ•mol－1和(－1084.04±9.49) kJ•mol－1.