SO2、NO2在金屬表面吸附和分解的密度泛函研究.pdf

1、本工作采用量子化學(xué)密度泛函理論對(duì)二氧化硫在鎳表面、二氧化氮在銠表面的吸附及分解機(jī)理進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)吸附能，鍵長(zhǎng)，態(tài)密度及過(guò)渡態(tài)的分析，詳細(xì)討論了表面的吸附構(gòu)型及分解機(jī)理。
　　 1.SO2在Ni(111)表面分解吸附的理論研究采用密度泛函理論(DFT)的廣義梯度近似(GGA)方法對(duì)SO2及其分解片段的吸附結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了理論研究。計(jì)算結(jié)果表明：在Ni(111)表面上SO2以S、O原子頂位平鋪吸附最穩(wěn)定；SO3以C3v軸傾斜表面

2、吸附；SO自由基存在兩種可能的吸附結(jié)構(gòu)，一種是平鋪吸附于Ni(111)面，另一種是以S端垂直吸附穴位；S原子在穴位為最優(yōu)吸附位。對(duì)各吸附體系的態(tài)密度及電子轉(zhuǎn)移分析表明，SOx吸附中均為襯底鎳原子向硫的氧化物轉(zhuǎn)移電子，改變了S-O鍵之間的電子分布，導(dǎo)致其鍵長(zhǎng)變長(zhǎng)，這有利于硫氧化物在鎳表面的解離反應(yīng)。S原子在Ni(111)表面的吸附中，Ni原子的s軌道向S原子轉(zhuǎn)移電子。
　　 2.NO2在Ni(111)表面分解吸附的理論研究采用密度

3、泛函理論(DFT)計(jì)算研究了NO2及其分解產(chǎn)物在Rh(111)面的吸附與解離機(jī)理。在清潔Rh(111)表面上，NO2以各原子頂位吸附時(shí)體系最穩(wěn)定，NO垂直穴位(fcc與hcp)吸附時(shí)吸附能最低，N、O原子均易吸附在fcc穴位。吸附過(guò)程中N-O鍵長(zhǎng)增大，NOx活化。在Rh作催化劑的情況下NO2與NO分解能壘大大降低，當(dāng)Rh(111)表面預(yù)吸附N、O原子時(shí)，預(yù)吸附原子會(huì)占據(jù)銠表面的穴位，導(dǎo)致NOx分解受阻，最終分解產(chǎn)物Nads與Oads會(huì)隨