氫吸附誘導PtPd雙金屬納米團簇的結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、雙金屬納米團簇顯示出了良好的儲氫性能，為氫能的儲存提供了一種解決思路。本文基于密度泛函理論計算分析了PtnPd55-n(n=0，9，11，13，14，18，27，37，41，42，44，46，55)雙金屬納米團簇的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和電子性質(zhì)，并計算了氫的吸附對該團簇結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響，以及氫和團簇中金屬的相互作用方式。
　　基于EAM勢能函數(shù)的極小值跳躍算法確定了PtnPd55-n納米團簇基態(tài)主要呈二十面體結(jié)構(gòu)，Pt和Pd兩種金屬在團簇中以

2、隨機方式混合。當團簇中Pt原子數(shù)小于37時，原子有偏析趨勢，Pt原子趨于占據(jù)內(nèi)核位置，而Pd原子傾向于分布在團簇表面。團簇的組成會影響其穩(wěn)定性，過剩能表明Pt13Pd42團簇具有最高的穩(wěn)定性，且研究發(fā)現(xiàn)團簇的過剩能與Pd原子的平均DDEC電荷正相關(guān)，Pd原子平均電荷轉(zhuǎn)移量越小，團簇的過剩能越負，團簇穩(wěn)定性越高。
　　PtnPd55-n納米團簇具有良好的儲氫性能，氫化能顯示向團簇中加入80個氫原子時體系依然可以穩(wěn)定存在。大量氫原子吸

3、附于團簇表面，一部分氫原子滲透進團簇內(nèi)部，氫的吸附量增加會導致團簇晶格膨脹。大量的氫原子被團簇吸附會引起團簇結(jié)構(gòu)變形，Pt含量的增加會使得團簇更易在氫的誘導下發(fā)生形變。氫作為中心原子時，傾向于與Pt形成二配位結(jié)構(gòu)，而與Pd形成三配位結(jié)構(gòu)。團簇表面Pd含量較高時，氫原子傾向于吸附在空位與3個Pd原子相連，而團簇表面Pt含量較高時，氫原子傾向于吸附在橋位與2個Pt原子相連。DDEC電荷分析顯示電子從Pt和Pd轉(zhuǎn)移到氫原子，且Pd與氫原子之間