合金效應(yīng)在過渡族金屬團簇與二氧化碳相互作用中的調(diào)制作用.pdf

1、近年以來,大氣中的CO2濃度呈現(xiàn)著驚人的的增加速度,隨之產(chǎn)生的溫室效應(yīng)正在威脅著全球人類的生存。因此,人們在努力尋找新的途徑去解決溫室效應(yīng)的問題,而尋找高效的催化劑是實現(xiàn)捕獲和轉(zhuǎn)化CO2這一目標的重要途徑,由于過渡族金屬往往具有很好的催化性能,并且過渡族金屬團簇以及其合金往往具有不同于塊體的新奇的物理和化學(xué)的特性,因此本論文采用第一性原理的計算方法,對過渡族金屬TM38(Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)團簇以及其合

2、金的電子結(jié)構(gòu)及其與CO2的相互作用進行了系統(tǒng)地研究。
　　 首先,我們系統(tǒng)地研究了TM38(Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)以及它們二元合金的幾何的結(jié)構(gòu)和電子的結(jié)構(gòu),對最可能的多種構(gòu)型都進行了優(yōu)化,我們采用的是合金團簇的核殼結(jié)構(gòu)來研究它們和CO2的相互作用,進而我們發(fā)現(xiàn)二元合金效應(yīng)可以調(diào)制TM38團簇原子之間的鍵長、原子之間的平均結(jié)合能及d帶中心,并且原子之間鍵長增大時,原子間結(jié)合的更弱,d帶中心上移。

3、r>　　 在詳細研究了過渡族金屬團簇的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上,我們接著研究了CO2和CO在TM38以及其合金團簇表面上的相互作用,我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)團簇比其塊體表面對CO2和CO有著明顯增大的吸附能,我們發(fā)現(xiàn)這種二元合金效應(yīng)可以調(diào)制TM38對CO2的的吸附作用,這種吸附作用依賴于其表面原子的d帶中心的位置,其d帶中心越靠近費米能級,其活性越強,對CO2和CO的作用也就越強,d帶中心遠離費米能級則相反,如在TM38(Ni、Rh