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文檔簡介
1、本論文利用基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,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計和應用提供了理論參考;此外,研究了Li原子修飾的B12N12籠子的儲氫行為。主要結論如下:
一、研究了CO在Pt%(111),Ni(111)和六種結構的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,吸附構型等,結果表明在上述合金表面上CO的吸附強度順序是subsurface<Pt(111)-skin-Pt3Ni<Pt3Ni(111)<PtNi(111)<Pt(111)<PtNi3(111)<Ni(111)<surface,即subsurface對CO的吸附作用最弱,因此推斷它對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),計算結果表明,subsurface(111)結構對O和OH的吸附作用最弱,并且吸附能和εd成線性相關;由LDOS分析發(fā)現(xiàn),這可能是由于subsurface(111)表面的εd遠離費米能級引起的;并且發(fā)現(xiàn)在沒有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,結果表明,除了Cr和V以外,上述合金對O的吸附強度順序是Pt(111)-subsurface<Pt(111)-skin-Pt3M<Pt3M(111);
四、研究了B12N12的內(nèi)部儲氫和Li摻雜的LiB12N12的外部儲氫行為,結果發(fā)現(xiàn)B12N12的內(nèi)部最多可以儲存5個氫分子,B12N12外圍最多可以修飾3個L
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