FIRST-PRINCIPLES STUDY OF OXYGEN ATOM ADSORPTION ON γ-TiAl(111) SURFACE

运用第一性原理方法对氧原子在γ-TiAl（111）表面的吸附研究表明，氧原子倾向于吸附在近邻表面层多Ti的位置，随着覆盖率的增加，表面不同位置吸附能差别减小．电子结构分析发现，氧原子同表面金属原子形成以离子特性为主的化学吸附．氧化学势对TiAl表面稳定性影响的研究表明，γ-TiAl（111）清洁表面只能在氧化学势很低时可以稳定存在，氧化学势稍高，清洁表面就变得不稳定，氧原子开始吸附，并迅速达到高覆盖率的情况．  

Run(n=2～7)金属团簇与氧反应的DFT研究

采用密度泛函理论的广义梯度近似(DFT／GGA)，对Run簇(n=2～7)与氧相互作用的几何结构与电子结构及吸附能之间的关系进行讨论。对氧原子及氧分子在Run金属簇上的吸附研究表明：电荷主要是从Ru的5s、4d轨道向O的2p轨道迁移，并使得金属．金属之间的键减弱。比较特殊的是当氧分子在桥位吸附时，Ru与吸附的O2会发生化学反应，并且由于Ru金属轨道的电子向O2的反键πg轨道转移，导致Ru-O之间的键的生成以及O-O之间的键发生断裂。同时，作者也观察到Ru．Ru之间的化学键发生断裂，形成具有原子活性的自由Ru原子，这可以部分解释一旦氧化物种形成，经过一诱导期后，氧化反应会加速进行的实验事实。  

铂铱合金与316L不锈钢微激光点焊气孔形成机理

采用第一性原理方法研究了H2分子在Li2NH (110) 晶面的表面吸附。通过研究Li2NH (110)/H2体系的吸附位置、吸附能和电子结构，发现H2分子吸附在Li长桥位时会发生解离，并在Li2NH (110) 面形成NH2基，其吸附能为1.178 eV，属于强化学吸附，吸附最稳定。此时，NH2基中的H原子与Li2NH表面的相互作用主要源于H 1s轨道与Li2NH表层N原子的2s，2p轨道重叠杂化的贡献，且N–H键为共价键；另一个H原子与Li2NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用；H2分子的解离能垒为1.31 eV，表明在一定热激活条件下H2分子在Li2NH (110)表面发生解离吸附。N顶位吸附时，优化结束后形成NH3，但该吸附方式不稳定，可见Li2NH (110)面与H2反应不易直接生成NH3。  

用分子动力学模拟苯并咪唑类化合物在铁表面的吸附

利用分子动力学(MD)方法分别研究了5种苯并咪唑类化合物∶苯并咪唑(BIM),2-丙基苯并咪唑(2-PBIM),2-戊基苯并咪唑(2-ABIM),2-己基苯并咪唑(2-HBIM)以及2-对氯苄基苯并咪唑(2-Cl-BBIM)在铁表面的吸附行为。同时利用腐蚀失重法、极化曲线等方法测试缓蚀效率。结果表明,计算得出的5种缓蚀剂吸附能大小排序为:BIM<2-PBIM<2-ABIM<2-HBIM<2-Cl-BBIM,与失重法得出的缓蚀效率排序一致。径向分布函数分析表明,5种缓蚀剂都能与铁表面形成化学吸附。  

氟和氯在Mg(0001)表面吸附的密度泛函理论研究(英文)

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理研究低覆盖度F和C1原子在Mg(0001)表面的吸附特性,分析F和C1原子吸附在(2×2)Mg(0001)表面不同吸附位置的稳定性,讨论F和C1原子在Mg(0001)表面的吸附。计算结果表明,在低覆盖度下,洞位是最稳定吸附位;电荷布居和态密度表明,电子从Mg原子转移至吸附原子F和C1,从而形成吸附键,使Mg原子和吸附原子之间的相互作用增强,C1和Mg原子之间的相互作用弱于F和Mg原子之间的相互作用。  

H2分子在Li2NH（110）表面吸附的第一性原理研究

采用第一性原理方法研究了H2分子在Li2NH(110)晶面的表面吸附。通过研究Li2NH(110)/H2体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H2分子吸附在Li长桥位时会发生解离,并在Li2NH(110)面形成NH2基,其吸附能为1.178 eV,属于强化学吸附,吸附最稳定。此时,NH2基中的H原子与Li2NH表面的相互作用主要源于H 1s轨道与Li2NH表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N–H键为共价键;另一个H原子与Li2NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用;H2分子的解离能垒为1.31 eV,表明在一定热激活条件下H2分子在Li2NH(110)表面发生解离吸附。N顶位吸附时,优化结束后形成NH3,但该吸附方式不稳定,可见Li2NH(110)面与H2反应不易直接生成NH3。  

化学镀锡中光亮剂PPS、咪唑和HD在Sn表面的吸附作用实验与模拟研究

目的 研究以丙烷磺酸吡啶嗡盐（PPS）、咪唑、己炔二醇（HD）为代表的三大类光亮剂，在化学镀锡过程中改善镀锡层表观形貌和影响镀速的作用机理。方法 采用电化学阴极极化法，研究化学镀锡过程中光亮剂分子对镀锡液在沉锡过程中对沉锡峰电位变化的影响，运用Forcite模块中的 COMPASS力场进行分子动力学计算，研究光亮剂分子在 Sn层表面吸附过程的能量变化。结果 阴极极化结果表明，光亮剂的加入会使沉锡峰电位负移，该过电位导致晶核水平增长速度大于垂直生长速度，从而起到整平作用，并在一定程度上抑制晶须的形成。分子动力学计算结果显示，PPS、咪唑、HD均有自发吸附到Sn层表面的趋势，且在Sn(111)面的吸附能分别为?445.338、?9.84、?22.651 kcal/mol，表明三种光亮剂分子均易吸附在Sn层表面（吸附能数据越低，越容易吸附在锡层表面），从而在一定程度上抑制锡层的增长。结论 光亮剂与Sn作用的吸附能，与其在化学镀过程中对Sn层表观形貌的改善和镀速减少有正相关作用。该研究为化学镀锡过程中光亮剂的选择提供了理论基础。  

聚乙烯吡咯烷酮对亚微米级铜晶体的形貌控制机制

利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)调控亚微米级铜晶体的形貌,借助SEM、XRD及激光粒度分析仪对铜晶体微观性能进行了表征,采用Materials Studio软件结合Gibbs-Wulff定律(晶体生长平衡理论)推测PVP分子在Cu各晶面的吸附行为及铜晶体的形貌变化规律,研究结果表明：经PVP改性后,铜晶体由截角八面体转变为近球形。PVP在铜各晶面主要发生化学吸附,吸附强弱顺序为：(111)>(200)>(220)。PVP对亚微米级铜晶体的形貌控制机制在于PVP与Cu形成具有共价性的不稳定配合物,抑制了(111)、(200)和(220)晶面的生长,显露了更多的晶面,导致了Cu晶体更趋近于球形。