CO在Cu表面吸附过程中电荷转移的理论研究

应用密度泛函理论,对CO分子在Cu(100)表面的吸附过程进行了研究。计算了CO分子以垂直方式在3种不同吸附位置吸附时CO分子和Cu(100)表面原子的电荷分布。结果表明:与碳原子最近邻的铜原子表面上发生明显电荷转移,而其他表面原子及体相原子的电子结构没有变化。Mulliken集居数及局域态密度分析表明,吸附过程中CO分子与表面Cu原子相互作用主要是CO分子内杂化轨道和3d,4s,4p(Cu)的贡献。     

Ni(100)表面吸附Sn的第一性原理研究

用第一性原理的密度泛函理论分析了Sn吸附在Ni (100)表面的几何结构和稳定相吸附前后的功函变化情况。能量计算表明最稳定相是0.5 ML (monolayer)的Sn替代Ni (100)表面最外层原子形成c (2×2)结构的合金相,皱褶幅度为0.049 nm,与通过低能碱金属离子散射法和低能电子衍射法(LEED)所得到的实验值(0.044±0.005 nm)以及全矢量线性平面波法所得理论值(0.036 nm)吻合得较好,但与三维电子全息图所得值(0.09 nm)和Castep程序所得值(0.018 nm)相差很大,Sn在Ni (100)表面吸附前后的功函变化值为0.31 eV,表明电荷从底物移向吸附物。     

二苯并噻吩加氢脱硫过程在镍钼硫催化剂表面的吸附

二苯并噻吩（DBT）作为石油中最难脱除的含硫组分之一,对其加氢脱硫（HDS）过程的研究有着十分重要的意义．针对二苯并噻吩在加氢脱硫过程中各含硫物质在镍钼硫（NiMoS）催化剂表面吸附情况,采用量子化学中密度泛函理论方法,计算了二苯并噻吩（DBT）、四氢二苯并噻吩（4H—DBT）、六氢二苯并噻吩（6H--DBT）和十二氢二苯并噻吩（HY—DBT）等四种含硫物质于NiMoS催化剂表面上吸附能．主要研究垂直吸附和平行吸附两种吸附方式,研究结果表明,各含硫化合物在NiMoS催化剂表面上的吸附过程都是放热过程．当DBT、4H—DBT、6H—DBT和HY—DBT四种硫化物垂直吸附于催化剂表面,此时形成稳定构象,且各体系吸附能逐渐增大;而当各硫化物平行吸附时,各体系吸附能呈减小的趋势．其中DBT在催化剂表面吸附时,垂直吸附形式和平面吸附形式可能同时存在,而4H—DBT、6H—DBT和HY—DBT三种含硫物质则更易以垂直吸附形式吸附于催化剂表面．同时DBT、4H—DBT、6H—DBT和HY—DBT在NiMoS催化剂上吸附能较硫化钼（MoS2）催化剂更低．     

H2在Pt（111）表面吸附及电催化的密度泛函理论

Pt是燃料电池的重要电催化剂,为研究H2在Pt表面的吸附和氧化行为,采用密度泛函理论,通过构造表面层模型方法,对H2分子在金属态和电极Pt(111)表面Top、Bridge和Hollow三种吸附位进行研究。 H2在Pt(111)表面Hollow位吸附能最大,Top位吸附能最小;电极表面吸附能远大于金属态表面吸附能。吸附过程中H—H键被拉长,吸附后H—H键振动频率比自由分子振动频率减少,产生明显红移。电吸附过程中电子由H2分子向电极Pt(111)表面进行了不同程度的转移。计算结果与实验结果十分相近,从理论上解释了H2在电极Pt表面的电吸附和电催化机理。     

季铵盐在高岭石表面吸附的分子模拟研究

为探究季铵盐类疏水改性药剂在高岭石表/界面吸附的微观结构及作用机理,对十八烷基三甲基氯化铵阳离子(OTAC+)在高岭石表面的吸附进行了分子模拟研究.密度泛函理论(DFT)结果表明:OTAC+能够通过其极性头基与表面形成C-H…,O弱氢键及强静电引力作用近似垂直地稳定吸附在高岭石不同层面;OTAC+在高岭石(001)面和...     

HCN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)面吸附的密度泛函理论研究

针对乙腈加氢反应机理的研究,采用密度泛函方法计算了HCN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)表面上的吸附,并在1/4覆盖度的基础上讨论了表面吸附结构及吸附能.结果表明:在Ni(111)面,最稳定的吸附构型为HCN分子中C-N键,几乎平行吸附在表面上,其吸附结构为f-η3(N)-h-η3(C),吸附能为1.369eV.在Ni(100)上,最优吸附构型为HCN吸附在表面上的fcc位,其中C-N键与4个相邻的Ni原子成键,吸附能为1.932eV.在Ni(110)上,HCN吸附构型与其它两个表面相类似,位于两个long-bridge位,其吸附能为1.780eV.同时,也通过电子电荷及态密度分析了HCN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)表面上的成键机理,表明吸附的HCN在表面上已重新杂化,形成了非线性弯曲的吸附结构,这更有利于加氢反应的发生.     

煤中碱金属Na、K在焦炭表面的吸附和迁移行为

新疆准东煤田是我国已勘探的最大整装煤田,易于开采,适合做动力煤,但其碱金属含量较高,碱金属对煤炭燃烧中氮氧化物的转化与还原起着重要作用。本文基于密度泛函理论（DFT）对碱金属Na、K在不同焦炭表面不同吸附点的吸附行为与迁移路径进行研究,总结了高碱煤燃烧过程中碱金属Na、K的吸附特性与迁移规律。结果表明,Na在A型和G型焦炭的最佳吸附位置为H位,在Z型焦炭的最佳吸附位置为T位,K在A型和Z型焦炭的最佳吸附位置为H位,在G型焦炭的最佳吸附位置为T位;碱金属Na、K在同种焦炭表面的相对迁移能量变化趋势大致相似,均向最佳吸附位置移动。     

臭氧在氧化铝薄膜生长过程中氧化机理的研究

使用密度泛函的B3LYP方法研究了臭氧在原子层沉积制备氧化铝过程中的初始氧化机理,计算发现：臭氧的端位O应该首先与A1原子配位成键,然后再与-CH3上邻近的H原子结合,最后释放O2,形成A10H基团,因为这一路径是能量上更加有利的过程。     

氢分子在Cu (111) 表面吸附与解离的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理对氢分子与Cu (111) 表面的相互作用进行了研究。计算结果表明氢分子是否解离取决于氢分子距表面的初始距离和其初始构型。当氢分子垂直于Cu (111) 表面放置时,在距离表面0.37~4.0 ?范围内,氢分子与Cu (111) 表面相互作用后均不会解离,物理吸附在Cu (111) 表面;当氢分子平行于Cu (111) 表面放置时,有的氢分子解离成氢原子后化学吸附于表面六角 (hcp) 或面心 (fcc) 位。氢分子在桥位 (bri) 并沿[211]方向平行靠近Cu (111) 表面时,氢分子解离的临界距离约为1.35 ?,其他情况下在0.65~0.85 ?之间。     

MgO（111）弛豫表面氢的吸附问题研究

针对氢在MgO(111)表面的吸附问题,结合基于密度泛函理论的第一性原理方法,对氢在MgO(111)表面的势能面和4种可能吸附位置及2种不同吸附方式的能量进行了计算,并对吸附H原子过程中的电荷转移情况进行了研究.研究表明,H2分子在MgO(111)表面垂直吸附时均为物理吸附,最优吸附位置为fcc,而平行吸附时均为化学吸附;H原子在Mgo(111)表面的hcp和on-top吸附位置处的吸附能相差不超过0.1 eV;电荷密度计算观察到吸附H原子后,与H原子最近邻的Mg原子表面发生了电荷转移.     

Oxygen adsorption on pyrite （100） surface by density functional theory

Pyrite (FeS2) bulk and (100) surface properties and the oxygen adsorption on the surface were studiedby using density functional theory methods. The results show that in the formation of FeS2 (100) surface, there exists a process of electron transfer from Fe dangling bond to S dangling bond. In this situation, surface Fe and S atoms have more ionic properties. Both Fe^2 and S^2- have high electrochemistry reduction activity, which is the base for oxygen adsorption. From the viewpoint of adsorption energy, the parallel form oxygen adsorption is in preference The result also shows that the state of oxygen absorbed on FeS2 surface acts as peroxides rather than O2.     

电子商务中价值链的迁移过程研究

电子商务的出现，改变了企业传统的实体价值链的增值过程，企业可以通过电子商务特有的虚拟价值链来实现价值的再创造.因此，研究电子商务中实体价值链向虚拟价值链的迁移过程变得尤为重要.通过对比企业的实体价值链和虚拟价值链在市场上的作用范围，研究和分析了实体价值链向虚拟价值链迁移的参与实体和迁移路径，最终得出了实体价值链向虚拟价值链迁移的过程实际上就是生产系统和沟通系统形成一条高度灵活性统一的沟通渠道的过程.并利用 IPR_PN 模型仿真模拟了企业实体价值链向虚拟价值链迁移路径，为企业构建自己的价值网络模型提供了依据.     

Cu(100)表面空位扩散的分子动力学研究

采用原子镶嵌(EAM)势,利用分子动力学方法研究了单个空位在C u(100)表面及其附近区域扩散分子动力学过程,给出了空位在此表面附近不同层的形成能和迁移能。研究结果表明空位在表面形成能最小,随着层数增加空位形成能也增加,直到表面以下第五层达到体值。对于空位迁移,计算结果表明处于表面层附近的空位容易向上一层迁移直至迁移到表面。     

Study on hydrogen atom adsorption and diffusion properties on Mg (0001) surface

Hydrogen atom adsorption and diffusion properties on clean and vacancy defective Mg (0001) surface have been investigated systematically by using a first-principles calculations method based on the density functional theory. The calculation results of adsorption energy and diffusion energy barrier show that hydrogen atom is apt to be adsorbed at fcc and hcp sites on clean Mg (0001) surface, and fcc adsorption site is found to be more preferred. The highest diffusion energy barrier is estimated as 0.6784 eV for the diffusion of hydrogen from clean Mg (0001) surface into its bulk. Surface effects, which affect hydrogen diffusion obviously, results in a slow diffusion velocity of hydrogen from surface to subsurface, while a fast one from subsurface to bulk, indicating the range of surface effects is only restricted within two topmost layers of Mg (0001) surface. Comparatively, Mg atom vacancy on Mg (0001) surface not only enhances the chemisorption interaction between H and Mg surface, but also benefits H atom diffusion in Mg bulk with relatively more diffusion paths compared with that of clean surface. Besides, hydrogen atom is found to occupy mostly the tetrahedral interstice when it diffuses into the Mg bulk. Further analysis of the density of states (DOS) shows that the system for hydrogen atom to be adsorbed at fcc site has a lower DOS value (N (E _F)) at Fermi level and more bonding electrons at the energy range blow the Fermi level of H/Mg (0001) system as compared with that at hcp site. On the other hand, the enhanced chemisorption interaction between hydrogen and defective surface should be attributed to the fact that the electronic structures of Mg (0001) surface are modified by an Mg vacancy, and the bonding electrons of the topmost layer Mg atoms are transferred from low energy range to Fermi level, which is in favor of improving the surface activity of Mg (0001) surface. Supported by the PhD Programs Foundation of Ministry of Education of China (Grant No. 200805321032), the Science and Technology Program Project of Hunan Province (Grant No. 2008GK3083) and the Program for Changjiang Scholars and the Innovative Research Team in university (Grant No. 531105050037)     

乙醇——水气相吸附过程的研究 (一)吸附平衡

本文是在研究以多醣类物质作吸附剂制取无水乙醇的新工艺基础上,采用迎头色谱法测定了吸咐等温线,突验数据通过回归分析,获得符合Freundlich型的吸咐等温方程,计算值与实验结果吻合较好。实验还证明了多醣类物质在实验的温度范围内,选择性地吸附水蒸汽,而不吸附乙醇蒸汽。     

Al在Si（111）面上吸附的ASED—MO研究

本文使用分子簇模型和原子交迭和电子离域-分子轨道(ASED—MO)方法,计算Al吸附在Si(111)面上不同位置的键长和键能(吸附能)。按照总能量最小原则,对铝吸附在硅表面层的顶位、中心位、再构中心位、迭位、再构迭位和桥位的不同位置,分别计称出Al—Si的键长为2.38、2.55、2.71、2.68、2.61和2.49×10~(-10)m;各位置对应的吸附能分别为0.72、0.37、0.40、0.01、1.02和0.62eV。另一方面,根据Al_3Si_(26)H_(26)分子簇的计算结果,得出3个铝原子吸附在Si(111)面上的最佳位置为相邻的双折(桥位)位置,同时由能量计算表明铝的复盖率为3/7单原子层。     

Ar^＋离子轰击对GoAs（100）表面的影响

采用X射线光电子谱(XPS)和紫外光电子谱(UPS)着重研究了GaAs(100)表面由于Ar~+离子轰击而导致的功函数变化及Ga3d,As3d能级变化。从中仔细分析由于Ar~+离子轰击n—GaAs(100)表面的能带弯曲,结果表明,不同能量Ar~+离子轰击后,Ga3d及As3d的位移峰结合能变化可达0.3eV,同时功函数也变化相同的值。而且在不同温度下尽管采用同一能量Ar~+离子轰击。GaAs(100)表面功函数也有明显的差别。但是,在低温下(—120℃左右),采用不同能量的Ar~+离子轰击GaAs(100)表面,GaAs(100)表面仍有相同的功函数。     

噻吩与Mo(100)和W(100)面相互作用的EHMO研究

本文用EHMO法确定了Mo(100)和W(100)面吸附噻吩的最优几何构型,结合能,净电荷分布等。同时分析了吸附体系的成键特征,结果表明:噻吩的硫原子键合到四重轴空位上,且到第二层金属原子的距离为0.133nm,噻吩分子的π轨道与顶层金属成键。同时分子倾斜平面与金属面法线成18°定位,所得的吸附构型与实验基本一致。     

吸附过程中甲烷分子和煤表面的作用

采用气体临界参数确定甲烷分子势,并计算出3倍甲烷分子直径内的分子势函数。结合甲烷分子的正三角锥、倒三角锥吸附模型和煤表面的势垒,运用量子力学的理论,考虑极限条件下甲烷分子的经典力学特点,建立了甲烷分子在煤表面吸附势作用下的波动方程。同时考虑到甲烷分子虽然不间断地在煤表面吸附和解吸、单个分子的运动是时间的函数,但甲烷分子在煤表面吸附总量与时间无关,故将平面波动方程中的时间和距离作为两个独立变量,基于这种简化求出甲烷分子平面波动方程的特解。该研究为探索煤表面与甲烷分子间的作用机理及形式奠定了理论基础。