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第一性原理研究H2O在Al(100) 面的吸附与分解(3)

时间:2021-03-07 09:03来源:毕业论文
3.1.2 OH和H在A1(100)表面吸附 论文网 H2O分解形成OH和H。将OH以直立、倾斜或平行的方式置于Al表面的各种位置上方,氢原子置于铝表面各种位置上方,进行

3.1.2 OH和H在A1(100)表面吸附论文网

H2O分解形成OH和H。将OH以直立、倾斜或平行的方式置于Al表面的各种位置上方,氢原子置于铝表面各种位置上方,进行优化,优化结果OH与H共吸附于Al(100)面的可能构型(B1-B8)列于图3中。优化所得部分结构参数及化学吸附能并列于图中。在所有这些优化后的构型中,OH以不同的程度倾斜于铝表面并用O原子与铝成键。

在这些构型中,B8构型的能量最低。其中OH和H吸附于直线相连的两个桥位上,O-H 键长为0.984 Å,OH指向面位,Al-O 键长为1.911 Å和1.912 Å,Al-H间距离为1.784 Å和1.793 Å。铝表面铝原子位置几乎没有变化。共吸附释放出–4.190 eV的能量。图中可看出,在Al(100)面,共吸附的OH也可以吸附于顶位,但所有顶位吸附释放出的能量小。表明,铝表面共吸附OH和H能量的大小主要取决于吸附OH的位置,这可能与Al-O键和形成有着直接的关系:OH在顶位吸附可以形成两 

个强化学键。能量次稳定的吸附构型为B6仅比B8高0.002eV,根据波尔兹曼分布定 

律,这两种吸附构型共在于同一体系中。B6中的OH和H分别吸附于相对的桥位。

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