鈣鈦礦型復(fù)合氧化物吸附小分子的密度泛函理論研究.pdf

1、本文運(yùn)用密度泛函理論方法對(duì)SrTiO3和BaTiO3鈣鈦礦復(fù)合氧化物系列的表面及表面吸附NO分子的體系進(jìn)行了研究，解釋了表面與體相催化活性不同的原因，并對(duì)表面吸附NO分子的催化性能進(jìn)行了理論研究。同時(shí)對(duì)具有氧缺陷的SrTiO3-x(001)體系的表面及表面吸附NO分子的體系也進(jìn)行了量子化學(xué)理論研究。
　　運(yùn)用基于密度泛函和贗勢(shì)理論的量子化學(xué)軟件計(jì)算了SrTiO3、BaTiO3的(001)表面及具有氧缺陷的SrTiO3－x(001)

2、表面的表面結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)。并對(duì)NO分子在SrTiO3(001)、SrTiO3-x(001)和BaTiO3(001)表面吸附的能量及電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)及先前的理論結(jié)果變化趨勢(shì)一致。表面結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果顯示，SrTiO3(001)表面在垂直于表面的方向上發(fā)生弛豫，從而使得表面產(chǎn)生極化。而B(niǎo)aTiO3(001)表面不僅在垂直于表面方向上發(fā)生弛豫，而且在平行于表面的方向上也發(fā)生較大的弛豫。表面電子結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果表明，電荷在表面發(fā)生了重

3、新分配，從計(jì)算的能帶結(jié)果來(lái)看，SrO終端面的能隙基本與體相相差甚微，TiO2終端面的能隙與體相相比，有明顯減少。吸附能、鍵長(zhǎng)及Mulliken布居分析等結(jié)果顯示，具有氧缺陷的SrTiO3-x(001)表面對(duì)于NO分子的分解具有較高的活性，而完美的SrTiO3(001)、BaTiO3(001)對(duì)NO分子的分解活性不大，其中，TiO2終端面對(duì)NO分子的分解活性比SrO終端面大。具有氧缺陷的SrTiO3表面對(duì)NO分解具有較高的活性，其原因?yàn)閺?/p>