小分子在鈣鈦礦型催化劑表面吸附的密度泛函理論研究.pdf

1、本文運用密度泛函理論方法,采用VASP量化軟件包,對NO分子在LaCoO3(001)面的吸附體系和SO3分子在La1-xSrxCoO3(x=0或0.25)鈣鈦礦(001)面的吸附體系進行了研究,對不同構象和吸附位的吸附模型進行了優(yōu)化,計算出了最優(yōu)吸附位置,并對Bader電荷分布進行了分析討論,對電子的轉移方向和數(shù)目進行了計算。
　　NO分子在LaCoO3鈣鈦礦兩個終結面的吸附計算結果顯示,NO分子在以N端向下和O端向下這兩種不同的

2、構象吸附時,在兩個終結面上N端向下的吸附能都大于O端向下的吸附能,說明N端向下吸附是NO分子主要的吸附形式。而對于LaO終結面和CoO2終結面來說,NO分子更傾向于吸附在CoO2終結面Co原子的頂點位上。Bader電荷分析結果表明,NO分子在以N端向下吸附時,都是從兩個終結面上得到電子,電子由表面向NO分子轉移。其中N原子的電子減少,向表面金屬轉移電子,而O原子則得到電子,并且得到的電子數(shù)目要大于N原子失去的電子,導致了NO分子整體表現(xiàn)

3、出拉電子形式。
　　對于SO3分子在La0.75Sr0.25CoO3(001)面的吸附建立了四種初始構象:1O-M,2O-M,S-M,S-O。在LaSrO終結面考察了四個吸附位點,在CoO2終結面考察了兩個吸附位點,體系優(yōu)化和吸附能計算結果表明,SO3分子在LaSrO終結面的吸附能總是大于CoO2終結面的吸附能,而SO3分子以S-O結合吸附時,吸附能最大,說明這種吸附是最穩(wěn)定的形式。通過與SO3分子吸附在沒有摻雜Sr的LaCoO3

4、體系對比發(fā)現(xiàn),Sr的摻雜加大了LaO終結面的吸附能,卻降低了CoO2終結面的吸附能,說明摻雜Sr使LaO終結面更容易吸附SO3分子,降低了催化劑的抗硫性能。對于Bader電荷分析可以知道,SO3分子以S-O結合時,LaSrO終結面的電子減少,SO3分子從表面拉電子;而在CoO2終結面則表現(xiàn)相反,終結面電子增多,電子從SO3分子向表面轉移。此外,還考察了SO3分子在LaCoO3(001)面吸附時的Bader電荷分布,在LaCoO3體系中,