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文檔簡介
1、本論文采用密度泛函理論,對不同Pt/Ni比例下的二十面體雙金屬PtnNi55-n(n=0~55)納米團簇的結(jié)構和性質(zhì)以及對甲醇吸附的影響進行了研究,通過分析我們得到了如下結(jié)論:
1、對于PtnNi55-n的團簇體系,Ni和Pt原子分別優(yōu)先占據(jù)在團簇的核內(nèi)和表面位置。隨著Pt原子數(shù)目的增加,體系的過剩能先減小后增大,結(jié)構中Pt-Ni鍵的數(shù)目先增大后減小,在Pt28Ni27團簇中其過剩能最小,Pt-Ni鍵的數(shù)目最大。由于Pt-Ni
2、鍵的相互作用強于Pt-Pt和Ni-Ni鍵的作用,結(jié)構中包含越多Pt-Ni鍵越穩(wěn)定,所以Pt/Ni≈1∶1時結(jié)構最穩(wěn)定。我們通過態(tài)密度(DOS)的分析,發(fā)現(xiàn)Ni-3d和Pt-5d軌道間的相互作用對團簇的電子態(tài)發(fā)揮主導作用,Pt和Ni的相互耦合作用對Pt原子d帶的影響強于對Ni原子d帶的影響。隨著團簇中Ni元素的增加,總磁矩逐漸增大,當一個Pt原子取代Ni55中edge位的Ni原子時團簇的磁性提高,Pt取代Ni55三個位點時對表面和核內(nèi)Ni
3、原子的局域磁矩影響很小;一個Ni原子取代Pt55中center位的Pt原子時團簇的磁性提高,Ni取代Pt55上的vertex和edge位Pt時明顯降低了表面和核內(nèi)Pt原子的局域磁矩。
2、通過與自由的甲醇分子對比,所有吸附結(jié)構中C-O鍵和O-H鍵都被拉伸了,使得C-O鍵和O-H鍵不同程度的得到活化。所有比例下T1位C-O鍵長和B1位O-H鍵的拉伸程度大于同比例下其它位點的C-O鍵和O-H鍵長的拉伸,且在Pt28Ni27團簇中T
4、1位C-O鍵和B1位O-H鍵最長。在吸附的過程中甲醇分子通過O原子的孤對電子和金屬原子作用,使電荷從金屬原子轉(zhuǎn)移到了甲醇分子。除Pt55和Ni55純組分,甲醇在其它組分的不同吸附位吸附后,Barder電荷轉(zhuǎn)移的順序是T1>T2>B2>B1,在T1、T2和B1位吸附時分別在Pt28Ni27、Pt14Ni41、Pt44Ni11團簇轉(zhuǎn)移電荷最多,這一結(jié)果與吸附能的結(jié)果是一致的。吸附后所有甲醇的DOS峰均移向了更低能量方向,吸附過程中O原子p軌
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