气固表面相互作用动力学理论研究

论文摘要

气念分子与表面相互作用动力学闩益引起越来越多的化学家和物理学家的兴趣。无 论是多相催化还是胶体化学催化反应,都涉及到反应物之间及反应物与催化剂表面的相 互作用。因而,从理论上系统地研究原子、分子之间以及它们与催化剂表面,尤其是与 表面活性部位之间的相互作用是十分必要的。 本论文的主要内容如下: 第一章主要是详细介绍了本论文研究所用到的基本理论和低指数表面簇合物模型。 第二章中利用我们提出的5参数Morse势方法,重点对O在Pt低指数面及台阶面体系的吸附和扩散进行了全面系统的研究。 第三章中利用构造的气态双原子分子与表面相互作用势函数-推广的LEPS势对O2-Pt体系进行了细致的研究。 本论文的主要研究成果: 1.O-Pt低指数面吸附体系。振动频率是比较容易测得的实验信息,而且是确定吸附位 和吸附念的最重要的临界性质。但实验上往往是在不同的条件下进行,得到的大都是片 断信息,对于振动频率的归属问题也往往相互矛盾。计算结果表明.氧原子在Pt（100）面 上只存在四重吸附念。在（111）而上,氧原子吸附于三重洞位,获得的乖亢振动频率 58.10meV可看作足氧原子在Pt（111）面吸附的三重念的特征频率。在缺行重构的（110）面 上,氧原子仍吸附于三重位,随着覆盖度的增加还会嵌切吸附于长桥位;通过分析三重 态指纹性质的遗传和遗变,确认实验观察到的59.4.9meV和40.90meV损失谱分别为氧 原子在三重位和长桥位吸附态的表面垂直振动。不但重现了实验上测得的特征振动频 率,而且给予了相应吸附位和吸附几何的确认。 该论文已在物理化学学报,2004,20（9）,1123～1128上发表。2. O-Pt台阶面体系。我们研究了两类台阶面。在O-Pt（s）[n（111）×（100）]台阶面体系中,重点研究了O/Pt（311）、O/Pt（221）和O/Pt（533）等3个体系。结论表明:氧原子稳定吸附在台阶（step）下的四重位,对应稳定吸附态β、:平台（terrace）上稚近四重位的三重吸附态被湮灭,其它三重位对应吸附态β1:而且平台的长度对四重吸附念的性质影响较大。在O-Pt（s）[n（111）×（111）]体系中,详细研究了O/Pt（331）、O/Pt（221）和O/Pt（553）体系。结果

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 吸附质-表面相互作用体系研究方法概述
• 第一节 概述
• 第二节 原子与表面相互作用势函数的计算方法与表面簇合物模型
• 第三节 推广的LEPS势方法
• 参考文献
• 第二章 原子在过渡金属表面的吸附和扩散动力学研究
• 第一节 氧原子在Pt低指数面上的吸附和振动
• 参考文献
• 第二节 氧原子在Pt（s）-[n（111）×（100）]台阶面上的吸附和振动
• 参考文献
• 第三节 氧原子在Pt（s）-[n（111）×（111）]台阶面上的吸附和振动
• 参考文献
• 第三章 双原子分子在过渡金属表面的微观动力学研究
• 第一节 氧分子在 Pt低指数面上的吸附和解离
• 参考文献
• 附硕士期间撰写及发表的文章
• 致谢