CeO-2(110)表面上CO氧化反應的密度泛函理論研究

利用密度泛函理論系統研究了O_2與CO在CeO_2(110)表面的吸附反應行為.研究表明,O_2在清潔的CeO_2(110)表面吸附熱力學不利,而在氧空位表面為強化學吸附,O_2分子被活化,可能是重要的氧化反應物種.CO在清潔的CeO_2(110)表面有化學吸附與物理吸附兩種構型,前者形成二齒碳酸鹽物種,后者與表面僅存在弱相互作用.在氧空位表面,CO可分子吸附或形成碳酸鹽物種,相應吸附能均較低.當表面氧空位吸附O_2后(O_2/O_v),CO可吸附生成碳酸鹽或直接生成CO_2,與原位紅外光譜結果相一致.過渡態計算發現,O_2/O_v/CeO_2(110)表面的三齒碳酸鹽物種經兩齒、單齒過渡態脫附生成CO_2.利用擴展休克爾分子軌道理論分析了典型吸附構型的電子結構,說明表面碳酸鹽物種三個氧原子電子存在離域作用,物理吸附的CO及生成的CO_2電子結構與相應自由分子相似.

作 者： 滕波濤 蔣仕宇 郭曉偉 袁金煥 羅孟飛 Teng,Botao Jiang,Shiyu Guo,Xiaowei Yuan,Jinhuan Luo,Mengfei   作者單位： 浙江師范大學物理化學研究所,浙江省固體表面重點實驗室,金華,321004  刊 名： 化學學報  ISTIC SCI PKU 英文刊名： ACTA CHIMICA SINICA  年，卷(期)： 2009 67(24)  分類號： O6  關鍵詞： CO氧化   CeO_2(110)表面   密度泛函理論   擴展休克爾分子軌道理論   CO oxidation   CeO_2(110) surface   density functional theory   extended Hückel molecular orbital theory  

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