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高温高压合成金刚石中触媒的价电子结构分析
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:《高压物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O521.2[理学—高压高温物理;理学—物理] TQ164[化学工程—高温制品工业]
  • 作者机构:[1]山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061, [2]山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南250101, [3]山东省超硬材料工程技术研究中心,山东邹城273500
  • 相关基金:国家自然科学基金(50371048,50372035).
中文摘要:

在高温高压条件下,金属触媒与石墨形成的碳化物Me3C(Me为Fe、Ni)是形成金刚石结构的主要碳源。利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了多种Me3C型碳化物和金刚石的价电子结构以及表征界面性质的电子结构参数,并将程氏理论(TFDC)提出的原子界面边界条件应用到碳化物/金刚石界面,发现碳化物晶胞中C—C键络组成的晶面与金刚石中的某些晶面的电子密度在一级近似下是连续的,但不同碳化物其连续程度不同,其中Co3C和(FENi)3C中碳原子组成晶面的价电子结构与金刚石中的最接近,其C—C键转化为金刚石结构需要的能量最低。从电子结构角度上解释了催化机制及不同触媒的催化效果,价电子理论是探讨金刚石催化机制的新途径。

英文摘要:

Experimental results showed that the Me3C(Me means Fe,Ni) pattern carbides produced by the action of catalyst and graphite are main carbon source to form diamond structure under high temperature and high pressure(HPHT). In this paper,based on the empirical electron theory of solids and molecules(EET) ,the valence electron structure(VES) and interface structure factors of diamond and various carbides are calculated, and the boundary condition of Thomas-Fermi-Dirac-Cheng(TFDC) is applied to the carbide/diamond interfaces. It is found that the electron density of crystal face in Me3C formed by C-C bonds is continuous with that of diamond at the first order of approximation, but the continuous intensity of different carbide is different. The VES of plane composed of C atoms in(FeNi)3 C and Co3C are more similar to that of diamond,so the energy needed to transform their C-C bonds to diamond structure is lower. The catalyst action and catalysis mechanism are explained on the basis of VES concerning the carbides and diamond. This method may be a new way to investigate the mechanism concerning diamond formation.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3617