甲醇在Ir(111)表面吸附的密度泛函理论研究

本文采用第一性原理和周期平板模型相结合的方法,对CH3OH分子在Ir(111)表面top,bridge,fcc和hcp位的吸附模型进行了构型优化,对体系的吸附能、O-H键、C-O键和-CH3键等振动频率进行了计算,并对电子态密度(DOS)进行了分析.计算结果表明top位是比较有利的吸附位,但是吸附能较小,吸附后甲醇分子构型未发生较明显的变化.通过对吸附前后甲醇分子振动频率分析,发现甲醇吸附后O-H键比C-O键红移大,说明甲醇解离时O-H键比C-O键活化程度高.通过DOS分析发现甲醇主要是π轨道参与了成键.     

异种原子及原子团簇在Cu表面扩散势垒的静力学计算

利用分子动力学中的静态计算方法分别计算了单个增原子(Cu, Ag, Pd)以及二聚物(CuCu, AgAg, PdPd, CuAg, CuPd)在金属铜表面上的扩散势垒,并将计算结果进行了分析比较.结果表明: 1)相对交换机制而言,Cu表面增原子和二聚物容易通过跳跃机制扩散;不同种类的增原子的跳跃扩散势垒的大小关系是E(Ag)相似文献   

CO吸附在Pd/Pt(111)双金属表面的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了CO在Pd/Pt(111)双金属表面的吸附性质.分别考虑了Pd原子全部取代表层Pt原子以及部分取代表层和次表层Pt原子的情况,分析了CO吸附在双金属不同表面的吸附能、C-O和C-Pt键长及振动频率.结果表明无论是在表层或者次表层加入Pd原子,相比CO吸附在干净Pt(111)表面情况,CO在双金属表面的吸附能几乎没有变化,而键长、频率也未见明显改变.这些吸附特性说明Pt催化剂的抗CO中毒性质主要依赖于最外层的Pt原子,临近的Pd原子可能会对其产生影响,但是未见明显变化.     

CHx(x=2~4)在Co(111)表面吸附的DFT研究

采用密度泛函理论与周期平板模型相结合的方法,对物种CHx(x=2~4)在Co(111)表面的top,fcc,hcp和bridge位的吸附模型进行了结构优化、能量计算,得到了各物种较有利的吸附位;并对最佳吸附位进行密立根电荷和总态密度分析.结果表明：CH4和CH3在Co(111)表面的最稳定吸附位都是top位,吸附能分别是-60.35和-227.61 kJ·mol-1,而CH2在Co(111)表面的最稳定吸附位hcp的吸附能是-440.52 kJ·mol-1;三物种与金属表面作用都较强,且有电荷转移,属于化     

氧原子在Al(111)表面扩散的第一性原理研究

为了研究氧在Al(111)表面的扩散机制,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了氧原子在A1(111)表面的外表面和间隙位置的扩散.本研究计算了氧原子在Al原子层的相同间隙层和不同间隙层的扩散势垒,结果发现:氧原子由八面体位置向四面体位置(包括表面hcp位置向fcc位置)扩散时,同层之间的扩散比层间的扩散势垒要小;表面向内层的扩散过程中,由fcc位置向四面体位置扩算要比由hcp位置向八面体位置扩散容易;讨论了由表面向内层扩散的可能路径.     

Cu(111)表面能及功函数的第一性原理计算

应用基于局域密度泛函理论的第一原理赝势法,计算了铜体材料的结合能及晶格常数的理论值,并由此计算了Cu(111)面的表面能及功函数。计算所得到结果与实验数据吻合较好。     

HCOOH在电极Pd(110)表面电吸附的密度泛函研究

采用密度泛函理论和周期平板模型相结合方法,对HCOOH分子在Pd(110)表面bridge,bidentate和unidentate三种形态吸附位进行吸附结构、Mulliken布居和振动频率等性质的计算;计算结果表明HCOOH在金属态表面bidentate为最稳定的吸附位,电极表面unidentate为最稳吸附位;HCOOH在电极表面的吸附远大于金属态表面的吸附能,表明电化学反应比普通化学反应容易进行.电极表面吸附的结构和频率分析显示,吸附过程中O—H、C—H键均伸长,v(O—H)键和v(C—H)振动频率均发生明显红移,表明H原子在吸附过程中容易断裂,脱离HCOOH分子.Mulliken电荷布居分析表明在电吸附过程中电子由HCOOH分子向Pd(110)表面进行转移,有利于电催化反应进行.     

用第一性原理研究乙醇胺在Ni(111）和Cu(111）表面的吸附机理

为了探究乙醇胺催化脱氢法中乙醇胺与催化剂之间的作用机理,依据密度泛函理论(DFT),研究了乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面上各高对称位的吸附机制,优化了乙醇胺在吸附位点Top、Bridge、Hcp和Fcc的吸附结构,并对最稳定吸附构型的吸附能、电荷转移和态密度进行了对比分析。结果表明:乙醇胺以氨基上的氮原子接近Ni(111)和Cu(111)表面Top位时的吸附能最小,分别为-1.31eV和-1.04eV,此时乙醇胺向金属表面的电荷转移量分别为0.08e和0.06e(e为1个电子的电荷量),且吸附后分子内部键长基本不变,说明乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的吸附均属于物理吸附,电子态密度分析的结果与当前结果一致;乙醇胺与金属Ni之间的相互作用更强。这些结果为深入了解乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的反应机理提供了理论基础。     

天然MnSOD活性中心的密度泛函理论研究

本文用密度泛函理论对天然MnSOD的活性中心进行了计算,从电子组态、前线分子轨道、Mulliken重叠布居和NBO分析等方面解释了天然MnSOD的活性,为MnSOD模拟化合物的分子设计提供了理论依据。     

Density functional study on mechanism of CO oxidation with activated water on O/Au （1 1 1 ） surface

With density functional theory, the mechanism of water-enhanced CO oxidation on oxygen pre-covered Au （111） surface is theoretically studied. First, water is activated by the pre-covered oxygen atom and dissociates to OHads group. Then, OHads reacts with COads to form chemisorbed HOCOads, Finally, with the aid of water, HOCOads dissociates to CO2. The whole process can be described as 1/2H2Oads ＋ H2Oads ＋ 1/2Oads＋ COads→H3Osds ＋ CO2, gas. One CO2 is formed with only 1/2 pre-covered oxygen atom. That is why more CO2 is observed when water is present on oxygen pre-covered Au （111） surface. Activation energy of each elementary step is low enough to allow the reaction to proceed at low temperature.     

扫描隧道显微镜诱导吸附有甘氨酸的Cu(111)表面铜台阶的产生和运动

氨基酸是蛋白质的构成单元,它在金属表面的吸附为研究蛋白质同金属相互作用奠定了基础。吸附了氨基酸的金属表面会发生诸如重构改变或小面化等形貌的变化,但这些变化在吸附了氨基酸的全部金属表面都能够发生。在较大负偏压(|V_b|＞2.5V)的条件下使用扫描隧道显微镜(STM)扫描吸附有甘氨酸的Cu(111)表面,在扫描区域内原有铜台阶的形状发生了变化并产生了新的铜台阶。本文对甘氨酸在铜表面形貌变化中所起的作用进行了讨论。     

HREELS study on coadsorption of oxygen and cyclohexanone on the Pt(111) surface

The coadsorption of cyclohexanone and oxygen on Pt(111) has been investigated by HREE-LS and TDS. At 205 K the presence of oxygen induces an “extra” red-shift of the C = O stretching of coadsorbed cyclohexanone. Heating this coadsorbed surface from 205 to 250 K leads to further dehydrogenation to form intermediate species and to complete disappearance of the C = O stretching band. Above 300 K, the molecule rings of dehydrogenation species cleave to form hydrocarbon fragments and CO molecules which directly desorb into the vacuum or react with preadsorbed oxygen to produrn CO₂ which leave the surface immediately. TDS results provide further evidence that the preadsorbed oxygen promotes the decomposition of cyclohexanone.     

CO在hcp(0001)和fcc(111)面上吸附的间接相互作用

本文采用格林函数方法,用单电子理论在紧束缚近似下研究了一氧化碳在过渡金属六角密排(0001)面和面心立方(111)面上吸附的间接相互作用。计算中采用复能积分方法避免了由于存在分裂态与共振态给计算带来的困难。计算得到一氧化碳在hcp(0001)面及fcc(111)面上的吸附结构。     

Adlayer structure of TCNQ molecules on Cu(111): Anin situ STM study

In situ electrochemical scanning tunneling microscopy (STM) was employed to examine tetracyano- quinodimethane (TCNQ) layer adsorbed on Cu(111) electrode surface in 0.1 mol/L HClO₄ solution. The TCNQ molecules are found to form highly-ordered long range adlayer with a (4×4) symmetry. Each TCNQ molecule is adsorbed on Cu(111) surface in flat-lying orientation. The molecules are preferentially aligned with their long axes in the [121] direction. A structural model is proposed for the adlayer.     

吡啶吸附对Pt(111)电极上Cu欠电位沉积的影响

应用循环伏安法(CV)研究了溶液pH值和吡啶吸附对Pt(111)上Cu欠电位沉积(upd)的影响.结果发现,溶液pH值对Cu的upd的峰电位和形状有明显的影响.在0.5 mol*L-1 H2SO4+CuSO4溶液中吡啶的加入抑制了Cu的upd,而在0.1 mol*L-1 K2SO4+CuSO4(pH=5.2)溶液中,吡啶的加入却催化了Cu的upd.这一现象应该与吡啶环上氮原子的质子化而导致的吡啶吸附取向的变化有关.     

氟化物溶液腐蚀后硅表面形态的STM与XPS研究

利用扫描隧道显微技术(STM)和X-射线光电子能谱(XPS)技术。研究了Si(111)在几种不同比例的NH4F-HCl溶液中被腐蚀后的表面形态及洁净度。通过分析表面的STM图像与XPS谱图，表明在较高pH值的NH4F-HCl 溶液中被腐蚀的Si(111)表面粗糙度较小，且表面洁净度及化学稳定性较好。