鈣鈦礦型復合氧化物吸附小分子的密度泛函理論研究.pdf

1、本文運用密度泛函理論方法對SrTiO3和BaTiO3鈣鈦礦復合氧化物系列的表面及表面吸附NO分子的體系進行了研究，解釋了表面與體相催化活性不同的原因，并對表面吸附NO分子的催化性能進行了理論研究。同時對具有氧缺陷的SrTiO3-x(001)體系的表面及表面吸附NO分子的體系也進行了量子化學理論研究。
　　運用基于密度泛函和贗勢理論的量子化學軟件計算了SrTiO3、BaTiO3的(001)表面及具有氧缺陷的SrTiO3－x(001)

2、表面的表面結構和電子結構。并對NO分子在SrTiO3(001)、SrTiO3-x(001)和BaTiO3(001)表面吸附的能量及電子結構進行了研究。計算結果與實驗及先前的理論結果變化趨勢一致。表面結構計算結果顯示，SrTiO3(001)表面在垂直于表面的方向上發(fā)生弛豫，從而使得表面產(chǎn)生極化。而BaTiO3(001)表面不僅在垂直于表面方向上發(fā)生弛豫，而且在平行于表面的方向上也發(fā)生較大的弛豫。表面電子結構計算結果表明，電荷在表面發(fā)生了重

3、新分配，從計算的能帶結果來看，SrO終端面的能隙基本與體相相差甚微，TiO2終端面的能隙與體相相比，有明顯減少。吸附能、鍵長及Mulliken布居分析等結果顯示，具有氧缺陷的SrTiO3-x(001)表面對于NO分子的分解具有較高的活性，而完美的SrTiO3(001)、BaTiO3(001)對NO分子的分解活性不大，其中，TiO2終端面對NO分子的分解活性比SrO終端面大。具有氧缺陷的SrTiO3表面對NO分解具有較高的活性，其原因為從