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一氧化碳分子在Pt/t-ZrO_2(101)表面的吸附性质
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]福建省光催化重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地,福州大学化学系,福州350002, [2]成都理工大学核技术与自动化工程学院,成都610059
  • 相关基金:国家自然科学基金(90922022); 福建省高等学校新世纪优秀人才计划(HX2006-103)资助项目
中文摘要:

运用广义梯度密度泛函理论(GGA-PW91)结合周期平板模型方法,研究了CO分子在完整与Pt负载的四方ZrO2(101)表面的吸附行为.结果表明:表面第二层第二氧位和表面第二桥位分别为CO分子和Pt原子在完整ZrO2(101)表面的稳定吸附位,且覆盖度为0.25ML(monolayer)时均为稳定吸附构型,吸附能分别为56.2和352.7kJ·mol-1.CO分子在负载表面的稳定吸附模式为C-end吸附,吸附能为323.8kJ·mol-1.考察了CO分子在负载表面吸附前后的振动频率、态密度和轨道电荷布居分析,并与CO分子和Pt原子在ZrO2表面的结果进行比较.结果表明,C端吸附CO分子键长为0.1161nm,与自由的和吸附在ZrO2表面后的CO相应值(0.1141和0.1136nm)相比伸长.吸附后C―O键伸缩振动频率为2018cm-1,与自由CO分子相比发生红移;吸附后CO带部分正电荷,电子转移以Pt5dCO2π的π反馈机理占主导地位.

英文摘要:

We studied the adsorption of CO molecules on perfect and Pt-adsorbed t-ZrO2(101) surfaces using a periodic slab model by PW91 of generalized gradient approximation (GGA) within the framework of density functional theory.The results indicated that the second sub-surface oxygen and the second bridge sites are the most stable adsorbed sites for CO and Pt on the ZrO2(101) surface,respectively.When the coverage is 0.25 ML (monolayer) the most stable models were obtained with adsorption energies of 56.2 and 352.7 kJ·mol-1.The most stable model of CO adsorbed on the Pt/t-ZrO2(101) surface was obtained by C-end adsorption with an adsorption energy of 323.8 kJ·mol-1.We considered vibrational frequency calculations,density of states and the Mulliken population of the adsorption systems before and after adsorption and these were compared for CO and Pt adsorption onto the ZrO2 surface.The results indicate that the C―O bond length of 0.1161 nm after adsorption at the C-end is elongated compared with the 0.1141 and 0.1136 nm of free and adsorbed on ZrO2.The vibrational frequency of CO at 2018 cm-1 is red-shifted compared with free CO.CO has some positive charge after adsorption and charge transfer is predominantly by the π back-donation bonding mechanism of the Pt 5d?CO 2π orbital.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781