金屬熔化過程與表面吸附的計(jì)算化學(xué)研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文金屬熔化過程與表面吸附的計(jì)算化學(xué)研究姓名：劉新申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：劉長(zhǎng)厚孟長(zhǎng)功20050601金屬熔化過程和表面吸附的計(jì)算化學(xué)研究最后，在密度泛函理論構(gòu)架下，研究了氧原子和02在NiTi(100)表面的吸附和擴(kuò)散過程，首次從理論層面上描述和討論了NⅢ合金表面氧化層的生成過程，得出如下結(jié)論；f11Ti原子裸露表面反應(yīng)活性最高，吸附和氧化反應(yīng)應(yīng)該發(fā)生在Ti原子裸露的NiTi000)表面。(2)0

2、2吸附是活化解離吸附，表面電子進(jìn)入到02的Ⅱ反鍵軌道；橋位吸附將導(dǎo)致表面重構(gòu)，并且最為穩(wěn)定：頂位吸附是活化分子吸附，最不穩(wěn)定，易向橋位和洞位的解離吸附結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。0)O原子在NiTi000)表面上的吸附有4種可能的吸附位，分別是頂位、橋位、3配位吸P／f位和洞位，其中3配位吸附位是重構(gòu)吸附位，吸附能量最高，4種吸附結(jié)構(gòu)的吸附能量順序是：3配位吸附位洞位，橋位頂位。(4)從理論上分析了氧原子和02分子與合金表面相互作用的本質(zhì)，確定O在NiT

3、i(100)表面的吸附是化學(xué)吸附，吸附伴隨著電荷從表面Ti原子向氧原子的轉(zhuǎn)移。02或O原子與表面相互作用主要是O原子價(jià)軌道或Oz分子軌道和NiTi臺(tái)金雜化表面軌道的貢獻(xiàn)，02或O原子吸附不會(huì)顯著改變NiTi合金表面的電子結(jié)構(gòu)。(5)計(jì)算了O原子在NiTi合金(100)表面的吸附和擴(kuò)散勢(shì)能面，分別從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度對(duì)氧原子的吸附和擴(kuò)散進(jìn)行了分析，確定02活化解離吸附和O的吸附和擴(kuò)散是表面氧化層生成的初始步驟。關(guān)鍵詞：分子動(dòng)力學(xué)方法；Qs