H2S在立方ZrO2(110)面的吸附与解离

采用量子化学的密度泛甬理论方法,探讨了H2S、HS和S在立方ZrO2(110)面上不同吸附位的吸附情况.构型优化的结果表明:在bridge位H2S以垂直底物平面H原子向上、垂直底物平面H原子向下、平行底物平面和hollow位H2S平行底物平面模式吸附在ZrO2(110)面发生解离吸附.SH和S的最佳吸附位分别为桥位和顶位.Mulliken布局和态密度分析显示S原子的p轨道与Zr原子的d轨道发生相互作用.通过计算解离反应的能垒,表明H2S分子在立方ZrO2(110)面发生两步解离.     

H2分子在Mg3N2表面吸附的第一性原理研究

采用第一性原理方法,通过计算表面能确定Mg₃N₂（011）为最稳定的吸附表面,分别研究了H₂分子在Mg₃N₂（011）三种终止表面的吸附性质.研究发现H₂分子平行表面放置更有利于吸附,表面能最低的终止表面Model Ⅱ上吸附H₂分子最稳定,主要存在三种化学吸附方式：第一种吸附方式,H₂分子解离成2个H原子分别吸附在N原子上形成双NH基,这是最佳吸附方式;此时H₂分子与Mg₃N₂表面间主要是H原子的1s轨道和N原子的2s、2p轨道发生作用,N-H之间为典型的共价键.第二种吸附方式中H₂分子部分解离,两个H原子吸附在同一个N原子上形成NH₂基.第三种吸附方式中H₂分子解离成两个H原子,一个H原子和表面N原子作用形成NH基,另一个H原子和表面Mg原子作用形成MgH结构.三种吸附方式不存在竞争关系,形成双NH基的吸附方式反应能垒最低,最容易发生.除此之外H₂还能以分子的形式吸附在晶体表面,形成物理吸附.     

FeS阳极过程电化学研究

采用高温合成法由光谱纯的Fe和S制备FeS,并应用电位扫描和电位阶跃法研究FeS在0.5mol·L-1H2SO4+0.5mol·L-1K2SO4溶液中的阳极电化学行为.考察酸度对FeS阳极极化的影响,测定阳极过程的传递系数β、交换电流I0和Fe2+在FeS中的固相扩散系数DFe以及不同电极电位下阳极电化学反应活化能ΔEa.     

N2在Fe2Ge(001)表面的吸附机理研究

基于密度泛函理论,系统研究了N₂在催化剂Fe₂Ge(001)表面的吸附特性,并计算了吸附能、差分电荷密度、态密度和脱附时间.研究结果表明:N₂倾斜5°吸附于Fe原子顶位是最佳吸附结构和位置,吸附能最高为-1.88e V,N—Fe键长为0.1765nm.通过分析体系的差分电荷密度发现,吸附体系中N₂和Fe原子的电荷向N原子和Fe之间发生了转移,这是促使N₂在Fe₂Ge表面吸附成键的关键,结合态密度分析得到电荷的转移促使N≡N键弱化,有利于N₂进一步进行其他的反应和脱附.该结果为催化剂材料Fe₂Ge进行电催化氮还原制氨的研究提供了理论参考.     

H2分子在LaFeO3表面吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算表面能确定La Fe O_3(010)表面为最稳定的吸附表面,研究了H_2分子在La Fe O_3(010)表面的吸附性质。La Fe O_3(010)表面存在La O和Fe O_2两种终止表面,但吸附主要发生在Fe O_2终止表面,由于La Fe O_3(010)表面弛豫的影响,使得凹凸不平的表面层增加了表面原子与H原子的接触面积,表面晶胞的纵向体积增加约2.5%,有利于H原子向晶体内扩散。研究发现,H_2分子在La Fe O_3(010)表面主要存在3种化学吸附方式:第一种吸附发生在O-O桥位,2个H原子分别吸附在2个O原子上,形成2个-OH基,这是最佳吸附位置,此时H原子与表面O原子的作用主要是H1s与O_2p轨道杂化作用的结果,H-O之间为典型的共价键。H_2分子的解离能垒为1.542 e V,说明表面需要一定的热条件,H_2分子才会发生解离吸附;第二种吸附发生在Fe-O桥位,1个H原子吸附在O原子上形成1个-OH基,另一个H原子吸附在Fe原子上形成金属键;第三种吸附发生在O顶位,2个H原子吸附在同一个O原子上,形成H_2O分子,此时H_2O分子与表面形成物理吸附,H_2O分子逃离表面后容易形成氧空位。此外,H_2分子在La Fe O_3(010)表面还可以发生物理吸附。     

新型咪唑啉化合物在H_2S/CO_2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能

合成了一种新型咪唑啉化合物1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉(IM-S),并通过失重法、电化学方法及扫描电镜等研究了IM-S在H2S/CO2共存条件下对Q235钢的缓蚀性能,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果显示,IM-S具有较好的抗H2S、CO2腐蚀能力,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程,最高缓蚀效率可达92.74%.缓蚀剂在Q235钢表面呈单分子层吸附,属于以化学吸附为主的混合吸附.最后采用量子化学方法对IM-S的缓蚀机理做了进一步分析.     

二茂铁衍生物(Cp)~2FeTe~2S的动态一维核磁共振谱的研究

本文研究了桥联二茂铁衍生物(η-C~5H~4)~2FeTe~2S的动态一维核磁共振谱, 得出了桥臂反转过程的速度常数k和能垒△G^≠~2~9~1~k=56.3kJ/mol。同时用半经验 分子轨道法(CNDO/2)的计算比较了两种可能过渡态的相对能垒, 指出交错型过渡态比 重合型过渡态较易实现。     

O2、CO2和H2O在UN（001）表面化学吸附的密度泛函理论研究

采用广义梯度近似GGA,修正Perdew—Burke—Ernzerhof交换-关联泛函,以及周期性切片模型对O2、CO2和H2O在UN（001）表面的化学吸附行为进行非白旋极化水平的密度泛函理论计算．在四个对称性化学位置条件下,对化学吸附能与分子和UN（001）表面之间距离的关系曲线进行优化．结果表明O2、CO2和H2O分子的最稳定吸附位置分别为桥式平行、空心平行和桥式H向上,化学吸附能分别为14．127、4．421和5．736kJ／mol．从吸附物UN（001）表面角度考虑,O2与UN（001）表面之间的相互作用最高,然后为CO2和H2O,表明这些相互作用与吸附物的晶体结构相关．O2化学吸附导致UN（001）表面的N原子向基体内部迁移,而CO2和H2O化学吸附对UN（001）表面分别具有中等和忽略不计的效应．计算获得的态密度显示了化学吸附分子S、P轨道和U6d、U5f轨道之间的电子电荷转移行为．     

金属修饰Ti_2N MXene吸附分解H_2S的第一性原理计算

通过第一性原理计算研究了Ti_2NO_2 MXene对H_2S的吸附、分解行为. Ti_2NO_2对H_2S气体分子的吸附结果表明,两者之间为弱的物理吸附, Ti_2NO_2无法有效吸附H_2S气体.采用过渡金属(Sc、 V)修饰Ti_2NO_2的研究结果表明,Sc和V可以在Ti_2NO_2表面上稳定存在,不易发生团聚,其最稳定吸附位为N原子上方.进一步研究了Sc、 V修饰的Ti_2NO_2对H_2S气体分子的吸附行为,结果表明金属修饰后其吸附H_2S的能力明显提高.此外还发现, H_2S分子可以在Sc/Ti_2NO_2和V/Ti_2NO_2表面直接解离为HS*和H*,而后HS*中的H原子再与H*进一步结合形成H_2, S原子则与过渡金属成键. HS*在V/Ti_2NO_2表面解离的势垒为1.69 eV,低于在Sc/Ti_2NO_2表面的2.08 eV,表明V/Ti_2NO_2有望成为吸附、分解H_2S气体的理想候选材料.     

七铁原子簇上分子氮的活化和加氢机理的分子轨道研究

本文用EHMO法研究了在七铁原子簇活性中心模型上氮的活化和加氢机理。计算表明,在所考虑的四种吸附模型中,以横卧吸附的N_2侧面加氢能量上最有利。表面吸附的N原子和H原子也可直接结合生成NH基。计算还表明,气相N_2与吸附H有直接作用的可能性。吸附N_2(或N)征加氢过程中要克服一位垒。在过渡态,吸附H的电性从H~(δ-)转为H~(δ+),同时发生N—H强成键作用。     

Effect of Cl~-ion on Anodic Iron Dissolution in H_2S-Containing Sulfuric Acid Solutions

ResearchershavestudiedtheeffectofCI-onthestructureandpropertiesofthecorrosionproductsinchloridesolutionscontainingH,S"'.IthasbeenfoundthattherearenocorrosioneffectsonironsurfaceswhicharesubmergedinconcentratedacidicchloridesolutionswithlowHZSlevel.Inthepast,theinteractionbetweentheCI-ionandFehasnotbeenstudiedcompletelyandintensively.TheanodicreactionofironinacidicsolutionscontainingHZSwastheironoxidationcatalyzedbyHS-3.WhenCI-ispresentinHZS-containingacidicsolutions,theeffectofCI-onir…     

H2S对丙炔醇在Fe/H2SO4体系中缓蚀作用的影响

铁腐蚀;硫化氢;H2S对丙炔醇在Fe/H2SO4体系中缓蚀作用的影响     

The First-principles Calculations of H2S Adsorption and Decomposition on the ZnO（0001） Surface

The adsorption and decomposition of H2S on the ZnO(0001) surface have been investigated with first-principles calculations.The results reveal that H2S is dissociatively adsorbed on the clean ZnO(0001) surface to generate HS-and hydrogen species.To our interest,as indicated by Mulliken charge and density of states of the configuration calculation,the bonding mechanism of H2S on the ZnO(0001) surface can involve the donation of charge from the "s lone pairs" into the surface and the back donation of surface electrons to H2S.Therefore,the electrons should play an important role in decomposition.Furthermore,the reactivity of H2S adsorption and further thermal decomposition reactions on the ZnO(0001) surface have also been discussed by calculating the possible reaction pathways.As expected,H2 will be easily generated during the decomposition process.     

Variations in the Charge and Open-Circuit Potential of a Platinum Electrode during Adsorption of Iodine and Iodide Ions

The adsorption of iodine and iodide anions on a Pt/Pt electrode (0.5 M H₂SO₄ as a supporting solution) is compared using potentiodynamic and galvanostatic charging curves, transients of the current and open-circuit potential (OCP), and analytical measurements. Variations in the charge and OCP during the adsorption obey relationships derived for strong adsorption of neutral species and ions on a hydrogen electrode with the formation of irreversibly adsorbed atoms. The main product of the I₂ and I^– chemisorption in acid solutions is adsorbed iodine atoms. However, adsorption of iodine occurs in noticeable amounts and above a monolayer in the form of species that undergo electrodesorption during a cathodic polarization to potentials of the beginning of hydrogen adsorption. In the presence of a monolayer of adsorbed iodine atoms, potential of the zero total charge of a Pt/Pt electrode is in the oxygen adsorption region.     

界面缓蚀剂的吸附稳定性

研究表明：在一定条件下,阳极脱附电位可作为评价缓蚀剂吸附稳定性的一个经验参数：缓蚀剂吸脱附诱导的电化学振荡是缓蚀体系的一种特殊失稳状态,即缓蚀剂吸附过程与电极反应中间吸附态产物耦合的结果;卤素离子的协同作用不仅可以提高某些有机缓蚀剂的吸附复盖度,而且可以增强其吸附稳定性;微分极化曲线是研究吸附稳定性的有效方法。     

First-principle study of adsorption of hydrogen on Ti-doped Mg(0001) surface

Ab initio density functional theory (DFT) calculations are performed to study the adsorption of H2 molecules on a Ti-doped Mg(0001) surface. We find that two hydrogen molecules are able to dissociate on top of the Ti atom with very small activation barriers (0.103 and 0.145 eV for the first and second H2 molecules, respectively). Additionally, a molecular adsorption state of H2 above the Ti atom is observed for the first time and is attributed to the polarization of the H2 molecule by the Ti cation. Our results parallel recent findings for H2 adsorption on Ti-doped carbon nanotubes or fullerenes. They provide new insight into the preliminary stages of hydrogen adsorption onto Ti-incorporated Mg surfaces.     

季铵盐型Gemini表面活性剂在金表面的吸附行为

以邻苯二酚(CC)为电化学探针, 利用循环伏安、交流阻抗等方法研究了不同阳离子Gemini表面活性剂(C16H33(CH3)2N-C4H8-N(CH3)2C16H33 (C16-C4-C16)、C12H25(CH3)2N-C4H8-N(CH3)2C12H25 (C12-C4-C12)、C8H17(CH3)2N-C4H8-N(CH3)2C8H17 (C8-C4-C8))在金电极表面的吸附性能. 结果表明, CC在KNO3溶液中可产生两对峰; 当向溶液中加入阳离子Gemini表面活性剂时, 第一对峰降低, 第二对峰升高, 峰电位差变大; 碳链长的表面活性剂对CC的氧化还原峰的影响较大. 同样, 碳链长的表面活性剂使电极界面的阻抗增大较多, 使石英晶片的频率变化较大. 根据CC的第一个氧化峰的面积随表面活性剂吸附的变化, 估测了它们的吸附模式. 发现这三种表面活性剂在金电极表面的吸附基本符合Langmuir吸附模型.     

m-4-m型Gemini表面活性剂对铂电极上亚甲蓝吸附溶出伏安行为的影响

在0.050 mol·L-1磷酸盐缓冲溶液(PBS)中(pH=6.4), 亚甲蓝(MB)在铂电极上于-0.2 V产生一对不明显的伏安峰. 当向溶液中加入阳离子型Gemini表面活性剂Br-C16H33N+(CH3)2-C4H8-N+(CH3)2C16H33Br-, Br-C12H25N+(CH3)2-C4H8-N+(CH3)2C12H25Br-或Br-C8H17N+(CH3)2-C4H8-N+(CH3)2C8H17Br-后, 亚甲蓝的氧化峰显著增高, 还原峰降低, 氧化还原峰峰电位均正移, 这和表面活性剂与MB在电极表面的协同吸附有关. 联接基团相同的Gemini表面活性剂, 其影响程度随烷基链的增长而逐渐增强. 增大表面活性剂的浓度, MB的氧化峰先升高后缓慢降低. 如当Br-C16H33N+(CH3)2-C4H8-N+(CH3)2C16H33Br-的浓度为15 μmol·L-1 时, 5 μmol·L-1 MB的氧化峰峰电流达到最大值. 此外,溶液pH值和富集电位等对MB及表面活性剂的吸附亦有影响.     

Ni(115)台阶面对氢表面微观动力学行为的影响

用５参数Ｍｏｒｓｅ势模拟氢－镍表面体系相互作用势，考察了氢原子在Ｎｉ（１１５）台面上吸附扩散行为。同时构造了氢分子与Ｎｉ（１００）和Ｎｉ（１１５）台阶面 相互作用推广的ＬＥＰＳ势面面，考察了氢分子解离化学吸附的微观动力学性质。