TiCl4和O2在金红石型TiO2（110）表面的吸附机理

论文摘要

基于密度泛函理论（DFT）中广义梯度近似（GGA）下的BLYP、PBE泛函,研究了TiCl4、O2在金红石型TiO2（110）晶胞表面上不同位点的吸附,以及TiCl4和O2分子共吸附后在最稳定吸附构型上的解离过程。结果表明,O2分子在TiO2（110）晶胞表面上最稳定的吸附位点为氧空位,O2分子吸附在氧空位后,其中一个O原子与Ti5c原子成键形成桥位氧(Obri);另一个O原子形成O增原子(Oada),吸附能为-11.58 kJ/mol,Mulliken电荷布居分析表明O2分子向表面转移了0.12 eV电荷;TiCl4分子在TiO2（110）晶胞表面上最稳定的吸附位点为桥氧位,吸附能为-48.64 kJ/mol,Mulliken电荷布居分析表明TiCl4分子向晶胞表面转移了0.26 eV电荷;TiCl4与O2在各自最佳的吸附位上吸附后,TiCl4分子在O增原子(Oada)的作用下按—TiCl4→—TiCl3→—TiCl2→—TiCl的主要路径发生解离,在TiCl4分子解离过程中,正反应方向上的活化能垒均小于逆反应方向上的活化能垒,说明TiCl4分子的解离过程为放热反应。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 田林,李荣兴,俞小花,黄俊,林艳,庄晓东

关键词: 密度泛函理论,分子吸附,反应机理

来源: 功能材料 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 一般化学工业

单位: 昆明冶金研究院,共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室,昆明理工大学冶金与能源工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51404123),云南省应用基础研究计划资助项目(2013FC003,2016FA054,2016FA055)

分类号: TQ621.12

页码: 5138-5145

总页数: 8

文件大小: 4775K

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