CO+NO-Pt(100)反應擴散系統復雜動力學行為研究.pdf

1、近年來，表面催化反應系統振蕩動力學的研究越來越受到人們的重視。這些反應系統動力學行為的復雜性不僅來自復雜的基元反應過程，而且會受到反應表面的各種復雜的物理化學過程，包括反應物種在表面的吸附、脫附、分解、擴散以及表面基底物質可能發(fā)生的各種結構變化等影響。本文應用Monte Carlo模擬方法，系統地研究了CO+NO/Pt(100)反應系統的振蕩動力學行為。 1.表面重構過程中，由于表面原子不同相之間存在密度差而誘發(fā)的活性缺陷會對系

2、統的動力學行為產生影響。文中假設這種缺陷只能存在于hex相，并且可以加速NO的分解過程。模擬結果表明：隨著反應的進行，表面缺陷數目逐漸增加，系統的動力學行為將由原先的持續(xù)振蕩變?yōu)樗p的振蕩。同時發(fā)現，在振蕩初期，NO的分解過程主要發(fā)生在1×1相，但隨著反應的進行，活性缺陷的數目不斷增加，hex相中的NO分解速度增大，對反應過程的影響也逐漸增大。而在衰減振蕩末期，CO2的產率接近最大值。這些結果很好地說明了以前的一些實驗現象。 2

3、.表面本身的雜質或表面吸附的惰性雜質也會對體系的動力學產生影響。文中假設這些雜質隨機均勻分布在反應基底表面。研究表明：隨著表面雜質的增加，表面重構的1×1相將被分割成許多小的孤立的反應區(qū)域，局域振子之間的空間關聯性減弱，系統由持續(xù)的振蕩迅速變?yōu)樗p的振蕩。當這些雜質的數量足夠大時，系統的振蕩過程將被完全抑止。但是，提高CO和NO的擴散速率，系統將重新恢復到連續(xù)振蕩的反應狀態(tài)。 3.由于表面反應過程的復雜性，不同反應路徑對體系動力