二甲醚在Pt低指數(shù)晶面吸附的密度泛函研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文對(duì)二甲醚(Dimethylether,DME)電催化及各種有機(jī)小分子在固體催化劑表面吸附的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行了綜述,指出了對(duì)電催化的過程進(jìn)行量子化學(xué)研究的重要意義,并針對(duì)本文所涉及到的量化計(jì)算的基本概念及術(shù)語(yǔ),對(duì)量子化學(xué)理論方法的相關(guān)內(nèi)容作了初步的介紹;主要研究了表面Pt原子排布及電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)DME吸附結(jié)構(gòu)、吸附強(qiáng)度及穩(wěn)定性的影響。
  對(duì)所建立的DME分子及三個(gè)Pt低指數(shù)晶面(Pt(100)、Pt(110)和Pt(111)面)

2、模型分別進(jìn)行了構(gòu)型優(yōu)化以得到穩(wěn)定的低能量結(jié)構(gòu),便于進(jìn)行后續(xù)研究。前者采用全構(gòu)型優(yōu)化,而后者僅對(duì)表面層原子放開自由度進(jìn)行優(yōu)化馳豫。結(jié)果表明:DME分子中的C-O鍵長(zhǎng)為0.14nm,C-H鍵長(zhǎng)為0.11nm;Pt表面發(fā)生重構(gòu),表面層原子整體發(fā)生輕微的上移,與內(nèi)部Pt原子層間距增大。
  通過對(duì)高真空條件下DME氣態(tài)分子在上述三個(gè)晶面不同位置上的吸附行為的研究,發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定構(gòu)型中DME的分子取向隨各個(gè)晶面吸附位置的不同而變化。C-O-C平面

3、與表面的間距按Top位、Bri位、Hcp位的順序依次遞增。吸附后DME分子的鍵長(zhǎng)伸長(zhǎng),距離表面越近,相應(yīng)鍵的鍵長(zhǎng)伸長(zhǎng)越明顯。此外,吸附體系的最大吸附能和最大總電荷轉(zhuǎn)移量隨晶面的不同而各異,按Pt(110)、Pt(100)、Pt(111)的順序依次遞減。說(shuō)明,高真空條件下氣態(tài)DME分子在Pt(110)表面的吸附穩(wěn)定性和強(qiáng)度最大,Pt(100)表面次之。
  考慮電催化過程中的電場(chǎng)這一關(guān)鍵參數(shù),對(duì)不同電場(chǎng)強(qiáng)度條件下DME氣態(tài)分子在上述

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