过渡金属原子在无序二元合金表面上的化学吸附

本文采用相干势近似(CPA)和Anderson-Newns(AN)模型研究了过渡金属原子在无序二元合金(DBA)表面上的化学吸附。普遍的去耦合方法被用来消除过渡金属吸附原子不同d电子之间通过与衬底表面相互作用所产生的耦合效应。对于DBA,考虑了表面偏析现象,尤其研究了因化学吸附而导致表面偏析的变化。计算结果表明:(1)过渡金属吸附原子对DBA表面偏析有很大的抑制作用;(2)化学吸附系统Pt/Ni_xCU_(1-x)随Ni原子体浓度的增加而趋于稳定。     

Pt在DBA表面的化学吸附能和电荷转移

采用格林函数方法和Anderson Newns(AN)模型研究原子Pt在无序二元合金(DBA)表面的化学吸附能和电荷转移,其中普遍的去耦合方法被采用以消除Pt的不同d电子之间通过与DBA表面相互作用而产生的耦合效应·结果表明:Pt对DBA表面偏析有很大的抑制作用;化学吸附系统Pt/NixCu1-x随Ni的体内原子分数的增加而趋于稳定·化学吸附促进了吸附离子Pt与合金衬底间的电荷转移浓度·     

O和CO吸附对NixCu1-x(100)表面偏析的影响

应用计算机编程构造出了存在和不存在表面偏析的无序二元合金NixCu1-x(x=0.4)(100)表面的原子集团模型,然后按覆盖度θ=0.5,构造出了O和CO吸附后的原子集团模型,应用Recursion方法计算了O和CO在NixCu1-x无序二元合金(100)表面吸附的总结构能及Ni、Cu原子在表面的环境敏感镶嵌能.由此得出:1)O吸附在NixCu1-x(x=0.4)(100)表面比CO吸附在该表面更稳定;2)O和CO的吸附抑制了Cu在表面富集,且这种作用主要表现在表面一层.     

Ag在Si(100)表面化学吸附特性研究

本文应用自洽TB-LMTO方法研究银原子在理想Si（100）表面的化学吸附,计算不同位置的吸附能量（Ead）,发现相比Si（100）表面其他吸附位置而言被吸附的银原子更趋附于C位置（四重位）,在Ag原子和表面Si原子之间形成极性共价健,在Ag-Si（100）界面不存在Ag和Si的混合层而是形成突变界面,这与实验结果是一致,计算了层投影态密度并与清洁表面比较,对电子转移情况也进行了研究.相对Au/Si（100）而言,Ag和Si相互作用比Au和Si相互作用要弱.     

Ag在Si(001)-(2×1)表面化学吸附的第一性原理研究

用紧束缚下的Muffin-tin轨道线性组合方法研究了0.5个单层Ag原子在Si(001)-(2×1)表面的化学吸附.计算了Ag原子在不同位置时吸附体系的能量.结果表明,Ag原子在cave位时吸附最稳定,在Ag/Si(001)界面不存在Ag-Si混合层,Ag/Si(001)界面为突变界面.同时对电子转移情况和层投影态密...     

掺Cu对O吸附RhxPt1-x合金(110)表面偏析的影响

应用计算机编程构造出了考虑和不考虑吸附与偏析相互作用情况下无序二元合金RhxPt1-x(110)表面的原子集团模型(O的覆盖度为0.5).考虑掺Cu对合金表面产生影响的原子集团模型,Cu的掺入采用替位式,即将O的最近邻的Rh替换为Cu.应用Recursion方法计算了掺Cu对O吸附情况下RhxPt1-x无序二元合金(110)表面的电子结构,由此得出:1)Rh0.7Pt0.3合金表面存在着Rh偏析,掺Cu使合金表面偏析情况发生逆转;2)掺Cu后,Cu使Rh与O的共价相互作用减弱,进而降低了合金表面的总态密度.     

褐藻对电镀废水中Au2+,Ag+,Cu2+,Ni2+生物吸附-解吸作用

研究电镀废水中金属离子Au2 ,Ag ,Cu2 ,Ni2 在褐藻(Laminaria japonica)上的生物吸附-解吸动力学.研究结果表明,Au2 ,Ag ,Cu2 ,Ni2 在藻粉上的生物吸附可以分为2个阶段.第1阶段为物理吸附,在10 min内快速达到平衡,其吸附过程可很好地用准二级动力学方程来描述,准二级速率常数(k2)分别为0.110 6,0.381 8,0.458 9,2.691 2 g·(mg·min)-1,平衡时吸附量(qe)分别为2.52,0.54,2.46,8.62 mg·g-.Au2 ,Ag ,Cu2 ,Ni2 在藻粉上的生物解吸过程与吸附的过程相似,也可以很好地用准二级动力学方程来描述,其动力学参数(k2)分别为10.650 8,4.926 4,0.655 6,0.031 2 g·(mg·min)-1,吸附量(qe)分别为0.20,0.07,0.84,29.41 mg·g-1.Laminaria japonica可用于处理电镀废水和废水中贵重金属的回收.     

金属配合物表面诱导解离和有序银单原子层形成

报道了乙腈介质中金属有机配合物[(dptap Ag)2](NO3)2(其中dptap为2 (2 吡啶亚氨基) 2H 1,2,4 噻二唑并[2,3 a]吡啶,2 (2 pyridylimino) 2H 1,2,4 thia diazolo[2,3 a]pyridine)在Au(111)表面诱导离解并形成有序银原子层的研究.STM结果显示,经在上述配合物的乙腈溶液中浸泡后,Au(111)表面形成(4×4)的吸附结构,此结构与Ag在Au(111)上较高欠电位下沉积所得到的结果类似.XPS结果证实所形成的吸附层中仅含有银原子.进一步用电动势法测定了[(dptap Ag)2](NO3)2的解离常数,并推测有序银原子层系与金表面相互作用从而诱导配合物的离解及Ag+的还原而形成.量子化学的计算结果与上述实验事实相符.这一表面诱导解离有望拓展至其他合适的有机金属配合物体系,从而发展为一种溶液法制备有序金属吸附层的通用方法.     

Ag在Si表面吸附的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算优化了Ag原子在硅惯习面Si(111)和Si（220）晶面的最佳吸附位置,并计算了Ag/Si(111)和Ag/Si(220)体系的表面吸附能和表面态电子结构．研究表明:Si基表面Ag原子的最稳定吸附居于Si(220)晶面的穴位,此时的吸附能最低,其值为5.2569eV,属于强化学吸附;同时由于在Ag/Si(220)体系中,Ag-4d轨道和表面态Si-3s、3p轨道电子的强相互作用,以及Ag-4p轨道的电子云强偏向于Si-3s、3p轨道使得体系的能隙宽度变窄,导电性急剧增大．     

MgO(001)表面掺杂过渡金属Au/Pt吸附CO的理论研究

采用密度泛函理论DFT/B3LYP方法研究掺杂了Au和Pt原子的MgO(001)表面吸附CO分子的吸附性质,通过对吸附体系的优化、能量和电子性质等的计算,结果表明,对于MgO完美表面,掺杂Pt比Au更容易吸附CO分子;在MgO(001)表面不同氧缺陷位(O5c/O4c/O3c),掺杂了Au和Pt原子后吸附CO分子的能力依次分别为:O_(3c)O_(5c)O_(4c)和O_(5c)O_(3c)O_(4c),掺杂了Pt原子的O5c位吸附能最低。可知Pt原子的掺杂及氧缺陷的MgO(001)表面,有利于吸附CO分子。     

CO和O在无序二元合金AgPd上的吸附

本文用一维紧束缚模型和单电子化学吸附理论.在平均 T 矩阵近似下,研究了CO 和 O 在 AgPd 合金上的化学吸附特性.结果表明:(1) 在 Pd 的浓度低于85%的范围内,O在 AgPd 合金上的吸附随 Pd 的浓度的增加而加强;在 AgPd 浓度比率为15:85时吸附最强;Pd 的浓度高于85%时,随 Pd 浓度的增加。O 在 AgPd 合金上的吸附略呈减弱趋势.(2) CO在 AgPd 合金上的吸附随 Pd 浓度的增加而增强.     

小尺寸Au-Ag合金团簇稳定结构的模拟研究

采用微正则分子动力学方法模拟了原子数N=80的7种Au-Ag合金团簇（按原子数比例不同），得到团簇势能随温度变化关系．结果表明，降温速度对团簇结构的势能影响很大，冷却速度较慢的情况下，形成的团簇势能较低，结构相对稳定．采用相同的降温速度模拟了N=144的7种Au-Ag合金团簇的这种稳定结构，得出各种原子数比例不同的合金团簇的稳定结构具有一定的相似性．     

MEAM在表面能和表面应力中的应用

介绍了一种新的EAM理论,它表述简单,而且已经成功地用于金属的氢脆、点缺陷(杂质和空位)、表面重构、合金的表面偏析和相稳定的特性的研究。模型参数通过拟合结合能、弹性常数、空位形成能等实验值来确定,并给出了晶体表面能和表面应力的计算表达式。     

NiAl合金(B_2结构)的偏析现象

采用ＬＭＴＯ ＣＰＡ方法,计算了ＮｉＡｌ合金(Ｂ２结构)在成分无序情况下的热力学性质,并讨论了ＮｉＡｌ合金的偏析现象·理论结果表明,当Ｎｉ的成分小于３５％(原子分数)时,则ＮｉＡｌ合金表面出现Ａｌ的偏析现象,当Ｎｉ的成分大于３５％(原子分数)时,则出现Ｎｉ的偏析现象·     

金银合金纳米粒子的制备

以柠檬酸钠为稳定剂,利用硼氢化钠还原AgNO3和HAuCl4混合溶液制备了Au-Ag合金纳米粒子,UV-Vis光谱谱图只观察到一个位于纯银和纯金之间的表面等离子体共振峰,且该表面等离子体共振峰的最大吸收波长与合金中Au的摩尔分数成线性关系.TEM结果表明:Au-Ag合金纳米粒子的粒径大约为43 nm,且颜色均一,没有明...     

Au-Ag合金纳米管填充碳纳米管特性的第一性原理研究

基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,研究了Au-Ag合金纳米管同轴填充不同线径锯齿型(n, 0)碳纳米管所形成复合系统的稳定性、电子特性和力学性能.结果表明,内、外管间距约为4.20?的Au_xAg_(4-x)@(15, 0)复合系统为具有较大填充率的最稳定结构.能带结构分析表明,相对于自由Au-Ag合金纳米管复合系统的量子电导有所增加,电子态密度分析表明复合系统中的传导电子主要来源于内部Au原子和Ag原子的s电子以及外部C原子的p电子.相对于自由金属纳米管而言,碳纳米管的包裹使得金属纳米管的轴向拉伸临界应变和理想强度大大增加,有效地提高了其力学性能.     

过渡金属原子在半导体表面上化学吸附理论

本文研究了过渡金属原子d轨道同衬底半导体SP杂化轨道之间存在两种不同耦合系数的化学吸附问题，采用自洽的格林函数方法，计算了吸附原子d电子在强、弱耦合态的占据数，化学吸附能、电荷转移及磁性解磁矩。     

简立方晶体(110)面的化学吸附能及由吸附所引起的表面态密度变化

本文利用W.HO等人所用的LCAO及Green Function(GF)方法计算了简立方晶体(110)面的化学吸附能及由吸附所引起的表面态密度变化,并对它们随吸附原子与表面之间的相互作用势v′及孤立吸附原子能级Ea而变化的特征进行了分析,而且还与简立方晶体(100)面的结果进行了比较。     

骨架型Ni—P非晶态合金的制备及其在苯加氢中催化性能的研究

采用骤冷法制备Ni-Al-P非晶态合金,通过碱抽滤得到骨架型Ni-PD催化剂（Raney Ni-P）,其非晶态结构由XRD和EXAFS证实。选择工业上具有重要应用价值的苯饱和加氢反应为探针,测定了上述催化剂的催化活性（包括吸氢速率、转化率和TOF值）和对环己烷的选择性,并与其对应的由传统骤冷法制备的Ni-PD非晶态合金、晶化Paney Ni-P以及工业上常用的Raney Ni催化剂进行了比较。实验结果显示,Raney Ni-P的催化性能显著优于其他三种催化剂,而且DSC分析显示了具有较好的热稳定性,因此具有良好的工业化应用前景。通过考察苯浓度、H2压力和反应温度对加以应速率的影响,确定了在Raney Ni-P催化剂上苯加氢反应的动力学速率方程和表现活化能,并提出了可能的反应机理。通过ICP,XRD,XPS,EXAFS,TEM,BET,氢吸附等一系列表征,讨论了催化剂的活性中心结构特征与其催化活性的关系。Raney Ni的催化活性高于传统Ni-P主要归因于其比表面积（分散度）,而Raney Ni-P的催化活性高于Raney Ni主要归因于催化活性中中心本质的区别。由于非晶态合金Ni-P中无显著的电子转移,因此几何效应起主要的促进作用。Raney Ni-P的晶化失活则同时归于分散度和活性中心结构的改变。