原子、分子在過渡金屬Pd表面的微觀動力學(xué)研究.pdf

1、該論文主要內(nèi)容:首先,詳細(xì)的介紹了研究所要用到的基本理論和表面簇合物模型.其中包括基本簇合物模型的詳細(xì)介紹.其次,研究氧原子在Pd表面的吸附和擴(kuò)散.最后,主要是研究氧分子在過渡金屬Pd表面的吸附和解離特性的動力學(xué)研究,同時也初步探索了NO分子在Pd表面吸附和擴(kuò)散特性.該論文的主要成果:第一,在原子與過渡金屬表面相互作用體系的研究中,我們提出的5參數(shù)Morse勢(簡稱5-MP)方法,對O-Pd(100)(111)(110)平坦表面及(31

2、1)臺階面體系進(jìn)行了全面而詳細(xì)的研究.對于氧原子在(111)面fcc和hcp兩個洞位上的吸附,具有相似的振動頻率,結(jié)合能等吸附特性,這在試驗(yàn)上僅從這些特性上是很難進(jìn)行區(qū)別的,因此我們提出兩個吸附位為等價位.對于氧原子在僅有一個高對稱位機(jī)理面上,比方(100)面的四重洞位,(111)面的三重洞位,容易吸附這些表面高對稱位上,因此很容易判斷氧原子的吸附態(tài).然而對于更加開放的(311)面,表面有兩個高對稱位,一個是(100)微面的四重洞位,另

3、一個是(111)微面的三重洞位,試驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)氧原子在該面上發(fā)生重構(gòu)形成(2×4)構(gòu)型,很難確定氧原子到底吸附在(100)微面上的贗式四重位,還是(111)微面的三重位上.我們的研究結(jié)果表明氧原子在(311)臺階面上有兩個穩(wěn)定的吸附態(tài),分別處在四重洞位(H<,4>)和hcp三重洞位(H<,h>).氧原子在fcc三重洞位(H<,f>)的吸附為亞穩(wěn)態(tài),在低覆蓋度下氧原子優(yōu)先吸附在四重洞位(H<,4>).這為試驗(yàn)上存在的疑問提供了很好的答案.該章

4、節(jié)的內(nèi)容已發(fā)表在中國化學(xué)上,見Chin. J. Chem. 2004, Vol. 22,152-158.第二,在分子與過渡金屬表面相互作用體系的研究中,利用5參數(shù)Morse勢構(gòu)造和推廣的LEPS勢對O<,2>分子在Pd平坦表面做了詳細(xì)研究,我們發(fā)現(xiàn)O<,2>分子在(100)和(110)機(jī)理面上容易解離而在密堆積的(111)面上卻很難解離.針對這種奇怪的動力學(xué)現(xiàn)象,我們提出了表面分子解離限和晶面解離距的概念,很好的解釋了這一奇怪的動力學(xué)現(xiàn)

5、象.這兩個概念的提出引起了國外同行專家的興趣并給予很好的評價且該文章已被Journal of Physics Chemistry錄用,見(49頁).第三,在前面O<,2>-Pd體系研究的基礎(chǔ)上,我們對NO分子在Pd平坦表面及(311)和(511)臺階面動力學(xué)行為的研究也做了探討,發(fā)現(xiàn)在Pd表面上NO分子比O<,2>分子更容易解離,此部分內(nèi)容研究還在做進(jìn)一步的研究.我們對原子與金屬表面的研究已經(jīng)持續(xù)了十幾年的時間,是一個較為成熟的研究體系