二甲醚在Pt低指數晶面吸附的密度泛函研究.pdf

1、本文對二甲醚(Dimethylether,DME)電催化及各種有機小分子在固體催化劑表面吸附的研究現狀和進展進行了綜述，指出了對電催化的過程進行量子化學研究的重要意義，并針對本文所涉及到的量化計算的基本概念及術語，對量子化學理論方法的相關內容作了初步的介紹；主要研究了表面Pt原子排布及電場強度對DME吸附結構、吸附強度及穩(wěn)定性的影響。
　　對所建立的DME分子及三個Pt低指數晶面(Pt(100)、Pt(110)和Pt(111)面)

2、模型分別進行了構型優(yōu)化以得到穩(wěn)定的低能量結構，便于進行后續(xù)研究。前者采用全構型優(yōu)化，而后者僅對表面層原子放開自由度進行優(yōu)化馳豫。結果表明：DME分子中的C-O鍵長為0.14nm，C-H鍵長為0.11nm；Pt表面發(fā)生重構，表面層原子整體發(fā)生輕微的上移，與內部Pt原子層間距增大。
　　通過對高真空條件下DME氣態(tài)分子在上述三個晶面不同位置上的吸附行為的研究，發(fā)現穩(wěn)定構型中DME的分子取向隨各個晶面吸附位置的不同而變化。C-O-C平面

3、與表面的間距按Top位、Bri位、Hcp位的順序依次遞增。吸附后DME分子的鍵長伸長，距離表面越近，相應鍵的鍵長伸長越明顯。此外，吸附體系的最大吸附能和最大總電荷轉移量隨晶面的不同而各異，按Pt(110)、Pt(100)、Pt(111)的順序依次遞減。說明，高真空條件下氣態(tài)DME分子在Pt(110)表面的吸附穩(wěn)定性和強度最大，Pt(100)表面次之。
　　考慮電催化過程中的電場這一關鍵參數，對不同電場強度條件下DME氣態(tài)分子在上述