CO在δ-Pu(100)表面的吸附结构和电子态

用密度泛函理论(DFT)研究了CO分子在δ-Pu(100)面的吸附结构和电子态. 吸附计算结果表明,自旋极化和无自旋极化水平下,CO/Pu(100)最稳定的吸附方式均为C端心位垂直吸附,吸附能分别为-1.754 eV(自旋极化)和-1.780 eV(无自旋极化). 其次是象桥位>桥位垂直>顶位垂直. 平行吸附方式均翻转为相应的C端垂直或象桥位,说明此时分子处于一个动力学很不稳定的位置.顶位垂直、桥位垂直、象桥位和心位垂直四个吸附结构的吸附能差均小于0.2 eV,表明在限定的温度范围内CO在Pu(100)表     

MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响

本文系统研究了MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香性能及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响,结果发现在30℃下柠檬醛单组分以及柠檬醛/乙醇双组分体系在MIL-100(Fe)的吸附量最高分别为4.22、3.66 mmol/g,而且随着柠檬醛在MIL-100(Fe)上吸附量的增加,柠檬醛与MIL-100(Fe)的吸附开始从强吸附位向弱吸附位转变,导致柠檬醛在MIL-100(Fe)上的等量吸附热随柠檬醛吸附量的增加不断变小,即柠檬醛与MIL-100(Fe)间的相互作用力不断减弱.然后利用乙醇分子与柠檬醛之间的氢键作用,提升柠檬醛在MIL-100(Fe)上的脱附效率,结果发现在柠檬醛/乙醇双组分体系中柠檬醛在MIL-100(Fe)上的脱附率(81.1％)是柠檬醛单组分体系中脱附率的1.4倍,脱附活化能也从82.3 kJ/mol降低到74.0 kJ/mol.最后通过分子模拟计算也证明柠檬醛和乙醇间存在的强氢键作用,并导致双组分体系中柠檬醛与MIL-100(Fe)之间的结合能从柠檬醛单组分体系的-84.5 kJ/mol下降到双组分的-77.0 kJ/mol,使得柠檬醛分子更容易从MIL-100(Fe)上脱附下来.     

银-铂合金表面吸附氧的热脱附谱

用热脱附谱研究了氧在银-铂合金(含Pt 9.7 at.%)表面上的化学吸附。结果表明:氧在合金表面上主要存在两种吸附状态,峰温为580±10K的二级脱附峰,与氧原子在合金表面Ag原子上的吸附相对应,脱附活化能E_d=213±15kJ/mol;峰温在660K左右的二级脱附峰,与合金表面Pt原子对氧的作用有关,脱附活化能为330～430kJ/mol,并随氧暴露量的增加而增大。     

苯酚在改性活性炭上的脱附活化能

探讨了金属离子改性活性炭对苯酚脱附活化能的影响.通过浸渍法分别将6种金属离子负载在活性炭表面,应用程序升温脱附技术测定了苯酚在系列改性活性炭上的脱附活化能,应用软硬酸碱理论分析和讨论了活性炭表面负载不同金属离子对苯酚脱附活化能的影响.结果表明,苯酚在A l(Ⅲ)/AC、Mg(Ⅱ)/AC、Fe(Ⅲ)/AC、Ca(Ⅱ)/AC上的脱附活化能高于其在原始活性炭上的脱附活化能,而它在Ag(Ⅰ)/AC、Cu(Ⅱ)/AC上的脱附活化能低于其在原始活性炭上的脱附活化能.根据软硬酸碱理论分类,苯酚属硬碱.在活性炭表面分别负载硬酸类金属离子Al3 、Mg2 、Fe3 和Ca2 ,会增大活性炭表面的局部硬酸度,提高对苯酚的吸附能力;Ag 属软酸,负载Ag 离子降低了活性炭表面的局部硬酸度,从而降低了其对苯酚的吸附能力;Cu2 离子属交界酸,负载Cu2 离子降低了活性炭表面的交界酸度,也在一定程度上减少了表面对苯酚的吸附能力.     

正庚烷液相热脱附与蒸馏脱附的动力学特性

以DIO为脱附剂 ,对吸附在 5A分子筛上的正庚烷的热脱附和蒸馏脱附动力学特性进行了实验研究 ,相应地提出了高温下液相热脱附量与蒸馏脱附量的计算方法。实验结果表明 ,在初始阶段 ,随着时间的延长脱附速率增加很快 ,之后脱附速率减慢 ,脱附量趋于一个常数值。在相同脱附条件下 ,蒸馏脱附的脱附量及脱附速率明显高于热脱附。脱附动力学参数及活化能计算结果表明 ,脱附过程是一个吸热反应过程 ,提高脱附温度有利于反应的进行。两种脱附方式的活化能在数值上接近 ,这说明两种脱附过程对能量的需求是相当的。结合吸附质的脱附率来看 ,简单的液相蒸馏脱附具有应用价值     

水在金属镁表面吸附的第一原理研究

采用第一性原理赝势平面波方法,通过Materials Studio软件中的castep模块,研究了水分子在Mg(0001)表面吸附行为,揭示了镁合金钝化机理。研究了水分子在Mg(0001)表面顶位T1、桥位B2、穴位H3、穴位F4吸附情况,重点研究水分子置于T1位置的3种情况,即:水分子平行镁表面T1p,水分子垂直表面T1v,水分子所在平面与镁表面有一定倾斜T1i。计算给出了吸附能、电荷密度、差分密度、水的键长键角,分析了结构的稳定性和原子间的成键情况。结果表明:水分子在Mg(0001)表面吸附时候,氧原子与表面成键,且在顶位吸附且吸附构型是倾斜时最稳定。吸附能为-0.429 3 eV(=-41.21 kJ/mol),并且吸附能大于40 kJ/mol,吸附为化学吸附。吸附过程中表面镁原子的电子向水分子转移,使镁表面电位向正方向移动,会使镁产生钝化。吸附使水分子键长增长,键角增大,即水中各原子间作用减弱,可与Mg形成水合分子或MgO、或Mg(OH)2,从而发生钝化。     

La_(0.8)Sr_(0.2)(Ga_(0.8)Mg_(0.2))_(1-x)Fe_xO_(3-δ)混合导体的热分析及动力学

采用固相合成法制备了La_(0.8)Sr_(0.2)(Ga_(0.8)Mg_(0.2))_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(LSGMF)混合导体,利用SEM和TGA对LSGMF的性能进行了研究,考察了不同Fe掺杂量对LSGMF的热失重过程及其动力学的影响规律,并采用Coats-Redfem法求解其失重过程的表观活化能.结果表明:LSGMF热失重过程包括三个阶段,低温区域的热失重主要是由于试样表面吸附的H_2O和CO_2加热脱附所致,表观活化能为0.154~0.227 eV,中温区域和高温区域的热失重主要归因于晶格位置上的氧离子转变为氧分子并进入气相,表观活化能为0.280~0.350 eV.x=0.9时,LSGMF的失重速率峰值最小(0.013 7/s),表观活化能E_(2+3)最大,说明失重速率最慢,材料稳定性最高.     

低浓度萘在SBA-15上吸附等温线推算

为了获取低挥发性有机物的吸附等温线,基于Langmuir方程,提出一种推算低浓度低挥发性有机物的吸附等温线的方法.脱附活化能由改进的程序升温脱附模型进行动力学分析获得,由此获得的Langmuir方程中的平衡常数B,较经典程序升温脱附模型求算值更接近本征值,且不受是否发生再吸附现象影响;饱和吸附量可结合吸附剂表征结果可得到.此方法应用于低浓度萘在SBA-15上的吸附等温线的推算,脱附活化能为58.37 kJ·mol-1,平衡常数为0.01149 Pa-1,饱和吸附量为55.11 mg·g-1,相对误差约5%,与实验值较好吻合.     

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．     

程序升温脱附法研究HM分子筛的氨脱附

本文报道了以不同升温速率进行程序升温脱附研究HM分子筛的氨脱附的实验结果。在TPD谱图上呈现出两个化学吸附的脱附峰,其脱附活化能分别是28.0和117kJ/mol,前者相应于L酸中心吸附氨的脱附峰,后者相应于B酸中心吸附氨的脱附峰。实验结果还表明氨分子在B酸中心上优先被吸附。根据程脱谱图经过数学处理得到了不同覆盖度下的脱附活化能和活化熵,数据表明在L酸中心上吸附的氨分子可动性是较大的。     

Si10团簇与Si(111)面碰撞的紧束缚分子动力学模拟

利用紧束缚分子动力学方法模拟研究了Si10团簇与Si(111)表面碰撞的微观过程．研究了入射动能在10—60eV之间的碰撞过程，给出了不同时刻体系的原子位置的微观状态图．结果表明：Si10与Si(111)面碰撞时，吸附在晶体表面的能量域值为20eV，替位域能为30eV，损伤域能为40eV；入射能量大于50eV时，晶体表面严重损伤并且在60eV时，发现在外延层有Si7团簇生成；Si10团簇保持其结构特性吸附在Si(111)表面，需要的最佳能量在10～20ev之间，进而通过对碰撞结果的讨论得到了改变轰击能量可以控制外延生长的结构的结论。     

NO在Ir(110)表面吸附和解离反应的泛函密度理论

采用密度泛函理论(DFT)和周期性平板模型,考察NO在Ir(110)表面上的吸附、解离及N2生成机理.计算结果表明:NO以N端向下在顶位吸附为最稳定的吸附方式,其次是短桥位,空位吸附最不稳定;顶位吸附的NO在表面存在2条解离通道:1)直接解离通道;2)由初始态扩散到短桥位,继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子,是NO在表面解离的主要通道;解离后的N原子经联短桥位共吸附态发生N—N聚合反应生成N2,在表面共存的O原子促进了N2的生成,与实验结果相符.     

纳秒脉冲激光诱导的硅离子发射与激光能量密度的关系

用高分辨质量选择的飞行时间谱技术研究了在１９３ｎｍ脉冲激光辐照下自Ｓｉ（１００）表面上硅离子的脱附．发射硅离子动能分布的测量表明，随着激光能量的增加，将相继出现一些新的特征峰，其强度随着激光能量密度的增加而增加．在低的激光能量密度下出现在２．２，３．０，４．２和６．９ｅＶ的峰表征不同背键表面态下的电激发过程，而在较高能量密度下相继出现的特征峰分别表示硅表面上的预熔、蒸发、等离子体形成等物理过程的开始．因此，所有在动能分布曲线相继出现的特征峰可做为检验在不同激光能量的作用下，各种不同物理过程开启的判据．     

Adsorption of CO molecules on Rh low index and （331） stepped surfaces

The 5-parameter Morse potential (for short5-MP) of the interaction between C, O atom and Rh surfaceand the extended LEPS potential have been constructed, andthe adsorption and diffusion of CO molecules on Rh low in-dex surfaces and open rough Rh(331) stepped surface areinvestigated. This work puts forward the concept of vibra-tion dactylogram property for molecular adsorption states.The calculation results and the analysis of vibration dactylo-gram show that there exists the commonness in the adsorp-tion on Rh low index surfaces and Rh(331) stepped surface: with the increasing coverage, the top, bridge sites are ad-sorbed in perpendicularly in sequence, and the top sites arethe steady adsorption sites and the bridge sites are the next.On (100) surface, CO molecules obtain the eigenvibration of2009, 1946 cm^-1 on the top and bridge sites respectively andthe difference between the binding energy of above two sitesis 0.09 eV; on (110) surface, CO molecules obtain the eigen-vibration of 2019, 1961 cm^-1 respectively; on (111) surface,CO molecules on the top. bridge and hollow sites produce theeigenvibration of 2000, 1912, 1894 cm^-1 respectively, thebinding energies of the three sites decrease in turn and thediscrepancy between the top and bridge sites is 0.03 eV; on (331) surface, top and bridge sites between two equivalenttop sites are adsorbed in, and then obtain the eigenvibrationof 2018, 1987 cm^-1; 1969, 1927 cm^-1 respectively.     

Si低指数面氢吸附稳定性第一性原理研究

利用局域密度近似第一性原理方法,研究了氢在Si低指数面(100)、(110)、(111)上的吸附结构.用两种不同的势(US-PP和PAW)对Si晶格常数优化,计算表明两种势对Si晶格常数的影响较小(仅为0.002 nm).US-PP势总能计算表明:对于Si体系,清洁Si表面的(111)面最稳定;随氢环境的改变(氢化学势的不同),表面稳定结构也随着变化,与实验结果相一致.     

C60在再构的金刚石（100）表面沉积的计算机模拟研究

用分子动力学模拟的方法和Ｔｅｒｓｏｆｆ多体势函数对低能入射的Ｃ６０分子在再构的金刚石表面沉积的过程进行模拟研究。以Ｃ６０初始入射能量为３０ｅＶ和６０ｅＶ垂直于表面入射时，入射的Ｃ６０分子没有多金刚石表面反弹出来，而是与金刚石表面相互吸引而导致Ｃ６０分子沉积在金刚石的表面。     

光致发光谱测量掺硅AlGaAs中的DX能级

在调制掺杂ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱结构的光致发光谱中,靠近强发光峰的低能端存在几个弱峰,且发光强度随温度的增加而变化．这些弱峰是由于掺硅ＡｌＧａＡｓ中ＤＸ中心上的电子向起受主作用的ＳｉＡｓ原子跃迁复合而引起．由此确定ＤＸ中心有四个能级,其激活能分别为０．３５ｅＶ,０．３７ｅＶ,０．３９ｅＶ和０．４１ｅＶ．     

Mn在Si(100)表面化学吸附电子结构的研究

用TB－LMTO方法研究单层Mn原子在理想的Si(100)表面的化学吸附，计算了Mn原子在不同位置的吸附能。结果表明，Mn原在C位（四重位）吸附量稳定，在Mn/Si(100)界面存在Mn,Si混合层。同时对电子转移情况和层投影态密度进行了研究。     

正己烷在CaCO3(100)面吸附的第一性原理研究

致密油在储层多孔介质中的吸附研究多以定量的实验研究为主,定性的机理研究较少。以正己烷为对象,从原子分子层面定性研究其在碳酸钙表面的吸附能力,为解释致密油在储层岩石基质上的吸附性提供了有力依据。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了C_6H_(14)分子在CaCO_3(100)面的吸附能,对比分析了吸附前后的物理结构和电子态密度。结果表明:C_6H_(14)分子在B11位吸附最稳定,吸附能为-0.782 4 eV,吸附后键长键角变化率均小于1%,是一种弱化学吸附。不同吸附位的能量差值很小,仅为0.017 8 e V,C_6H_(14)分子容易在CaCO_3表面发生稳定流动。吸附后,C_6H_(14)分子的电子态密度向低能量区域整体偏移约3.1 e V,而CaCO_3(100)面的电子态密度曲线基本重合,吸附作用对C_6H_(14)分子的电子结构影响显著,对CaCO_3(100)面电子结构影响甚微。