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文檔簡介
1、氣體與金屬表面的相互作用是多相催化領(lǐng)域研究中的一個(gè)十分重要的課題,從微觀水平上對(duì)其進(jìn)行理論研究,可以獲得表面吸附振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)信息,有助于人們認(rèn)識(shí)氣體在金屬表面的相互作用機(jī)理。本文選取了一些具有典型意義的原子和分子通過半經(jīng)驗(yàn)的方法研究在過渡金屬平坦和缺陷表面的吸附擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)行為。通過研究已經(jīng)重現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息,且預(yù)測了實(shí)驗(yàn)上尚未得到的重要信息。 應(yīng)用原子與表面簇合物相互作用的五參數(shù)Morse勢(5-MP)方法對(duì)氫原子在Ni(11
2、1)表面和次表面以及Ni(211)、(533)臺(tái)階面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,得到了氫原子在上述各面的吸附位、吸附幾何、結(jié)合能和本征振動(dòng)頻率。計(jì)算結(jié)果表明,在Ni(111)面上,氫原子優(yōu)先吸附在三重位,隨著覆蓋度的增加會(huì)吸附在次表面八面體位和四面體位。Ni(211)、(533)的最優(yōu)先吸附位都是四重位,當(dāng)氫原子的覆蓋度增大時(shí)占據(jù)(111)平臺(tái)的三重吸附位??拷_(tái)階面的吸附位受臺(tái)階和平臺(tái)高度的影響很大。此外,我們計(jì)算了氫原子在各表面的不同吸附位的擴(kuò)
3、散勢壘,獲得氫原子在各表面的最低能量擴(kuò)散通道。 利用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了氧原子在鉑低指數(shù)面和臺(tái)階面上的吸附和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)特性。采用三種勢函數(shù)來描述吸附物和底物的作用:用多體勢Sutton-Chen勢描述金屬鉑原子之間的作用,Morse勢用來擬合氧原子與鉑原子的相互作用以及Lennard-Jones勢描述O-O之間的作用。利用這些勢函數(shù)建立的力場,獲得了氧原子在鉑表面上的臨界點(diǎn)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)軌跡??偨Y(jié)得出氧原子在臺(tái)階面上易于占據(jù)在臺(tái)階與
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