CO,O和OH在Pt基合金表面的吸附和B12N12儲(chǔ)氫的密度泛函理論研究.pdf

1、本論文利用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法，研究了CO，O，OH在Pt基合金表面的吸附行為，為質(zhì)子交換膜燃料電池電極材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論參考;此外，研究了Li原子修飾的B12N12籠子的儲(chǔ)氫行為。主要結(jié)論如下:
　　 一、研究了CO在Pt％(111)，Ni(111)和六種結(jié)構(gòu)的Pt/Ni合金(Pt3Ni(111)，PtNi(111),PtNi3(111),Pt(111)-skin-Pt3Ni(111),subsurfa

2、ce,surface)表面上的吸附行為，包括吸附能，吸附構(gòu)型等，結(jié)果表明在上述合金表面上CO的吸附強(qiáng)度順序是subsurface＜Pt(111)-skin-Pt3Ni＜Pt3Ni(111)＜PtNi(111)＜Pt(111)＜PtNi3(111)＜Ni(111)＜surface，即subsurface對(duì)CO的吸附作用最弱，因此推斷它對(duì)CO有一定的抵抗能力;
　　 二、研究了O和OH在Pt/Ni合金表面上的吸附行為、d帶中心能量(

3、εd)、局域態(tài)密度(LDOS)以及穩(wěn)定性(△U)，計(jì)算結(jié)果表明，subsurface(111)結(jié)構(gòu)對(duì)O和OH的吸附作用最弱，并且吸附能和εd成線性相關(guān);由LDOS分析發(fā)現(xiàn)，這可能是由于subsurface(111)表面的εd遠(yuǎn)離費(fèi)米能級(jí)引起的;并且發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有O原子和有O原子吸附的情況下，subsurface(111)吸附面都是最穩(wěn)定的;
　　 三、研究了O原子在3d過(guò)渡態(tài)金屬(M=Co，Cr,Fe，Ni，Mn，Ti，V,Sc)摻

4、雜的Pt3M(111)，Pt(111)-skin-Pt3M和Pt(111)-subsurface表面上的吸附行為，結(jié)果表明，除了Cr和V以外，上述合金對(duì)O的吸附強(qiáng)度順序是Pt(111)-subsurface＜Pt(111)-skin-Pt3M＜Pt3M(111);
　　 四、研究了B12N12的內(nèi)部?jī)?chǔ)氫和Li摻雜的LiB12N12的外部?jī)?chǔ)氫行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)B12N12的內(nèi)部最多可以儲(chǔ)存5個(gè)氫分子，B12N12外圍最多可以修飾3個(gè)L