合金效應(yīng)在過渡族金屬團(tuán)簇與二氧化碳相互作用中的調(diào)制作用.pdf

1、近年以來,大氣中的CO2濃度呈現(xiàn)著驚人的的增加速度,隨之產(chǎn)生的溫室效應(yīng)正在威脅著全球人類的生存。因此,人們?cè)谂ふ倚碌耐緩饺ソ鉀Q溫室效應(yīng)的問題,而尋找高效的催化劑是實(shí)現(xiàn)捕獲和轉(zhuǎn)化CO2這一目標(biāo)的重要途徑,由于過渡族金屬往往具有很好的催化性能,并且過渡族金屬團(tuán)簇以及其合金往往具有不同于塊體的新奇的物理和化學(xué)的特性,因此本論文采用第一性原理的計(jì)算方法,對(duì)過渡族金屬TM38(Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)團(tuán)簇以及其合

2、金的電子結(jié)構(gòu)及其與CO2的相互作用進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
　　 首先,我們系統(tǒng)地研究了TM38(Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)以及它們二元合金的幾何的結(jié)構(gòu)和電子的結(jié)構(gòu),對(duì)最可能的多種構(gòu)型都進(jìn)行了優(yōu)化,我們采用的是合金團(tuán)簇的核殼結(jié)構(gòu)來研究它們和CO2的相互作用,進(jìn)而我們發(fā)現(xiàn)二元合金效應(yīng)可以調(diào)制TM38團(tuán)簇原子之間的鍵長、原子之間的平均結(jié)合能及d帶中心,并且原子之間鍵長增大時(shí),原子間結(jié)合的更弱,d帶中心上移。

3、r>　　 在詳細(xì)研究了過渡族金屬團(tuán)簇的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上,我們接著研究了CO2和CO在TM38以及其合金團(tuán)簇表面上的相互作用,我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)團(tuán)簇比其塊體表面對(duì)CO2和CO有著明顯增大的吸附能,我們發(fā)現(xiàn)這種二元合金效應(yīng)可以調(diào)制TM38對(duì)CO2的的吸附作用,這種吸附作用依賴于其表面原子的d帶中心的位置,其d帶中心越靠近費(fèi)米能級(jí),其活性越強(qiáng),對(duì)CO2和CO的作用也就越強(qiáng),d帶中心遠(yuǎn)離費(fèi)米能級(jí)則相反,如在TM38(Ni、Rh