论文部分内容阅读
原子、分子同金属表面的相互作用是多相催化,气体腐蚀以及晶体生长等领域研究中的一个重要课题。从分子水平上进行理论研究,不仅有助于认识吸附质和金属表面的相互作用机理,而且可以获得吸附、表面扩散等动力学信息。本论文选取了一些具有典型意义的原子和双原子分子通过5-参数Morse势和改进的推广的LEPS势方法研究了原子、分子在过渡金属平坦和缺陷表面的吸附解离的动力学行为。该方法的优点在于:(1)优选的5-参数是与表面结构无关的,不仅适合平坦的金属表面,也适合于台阶面;(2)在处理分子与表面相互作用体系时,把推广的LEPS势方法中的原子与表面相互作用势用5-参数Morse势代替,同时在三个低指数表面优选了一组与表面结构无关的sato参数,这样处理得到的推广的LEPS势也是表面结构无关的,并且可应用到台阶面的模拟;(3)可选用足够大的Cluster来模拟理想的平坦和缺陷表面。 同时,我们的工作还提出了一种构造三原子H2O分子的相互作用势的方法-多体Morse势,并使用QCT方法在势能面上进行了动力学计算。 全文共分四部分: 第一章,前言,论述了研究意义、研究吸附的理论现状和实验方法以及本文方法的优点。详细的介绍了5-参数Morse势改进的推广的LEPS势方法。 第二章,应用5-参数Morse势详细研究了的O-Pd和N-Ni相互作用体系的吸附临界点特性和扩散势能面结构,并推广到O-Pd(115)和N-Ni(510)体系,研究了台阶对原子吸附和扩散的影响。对照实验结果表明,我们的方法是可信和可用的。 第三章,应用改进的推广的LEPS势方法详细的研究了的NO-Ni、 陈守刚:山东师范大学硕士学位论文OH-Ni和O。Fd相互作用体系的吸附临界点特性和解离扩散势能面结构,并考察了 Ni(510)台阶面对 NO分子解离吸附的影响。研究结果表明。 (l)在台阶下部,分子直接解离的最低能量反应途径密度增大,且平动活化垒降低.(2)在台阶上部及台阶边棱处,前驱态的吸附能减小,分子复合脱附几率增加.因而,台阶处成为分子解离和复合的活性部位.上述结果同时表明,分子解离至少需要两个最近邻活性空位,这也正是表面高覆盖度下解离被阻止的原因.我们的计算结果较好的描述了实验探测的结果,这表明我们的理论计算模型是可行的。 第四章,详细探讨了多体Morse势方法模拟Hp分子的解析势能面,该方法支持了O/D)+H。反应以垂直插入为主,共线抽提反应需越过能垒。该方法较好的符合了实验结果。动力学计算表明:初始转动量子数对反应截面影响很小,某一平动能下,产物的振转分布态随振动态的增加而逐渐减少。