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时间:2020-03-26
《HF在α-AIF3(0001)表面吸附的密度泛函理论研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)FebruaryActa跏.一Chim..2013,29(2),271-278271[Article]doi:10.3866/PKU.WHXB201211301www.whxb.pku.edu.cnHF在a-AIF3(ooo1)表面吸附的密度泛函理论研究刘瑞滕波涛全洁丽郎佳健罗孟飞(浙江师范大学物理化学研究所,浙江金华321004)摘要:利用密度泛函理论系统研究了不同覆盖度下HF在3F、2F、1F与Al终端的a-AIF。(OOO1)表面的吸附行为,分析了HF与
2、不同终端表面相互作用的电子机制.计算结果表明:HF在3F终端的e-AIF。(oooi)表面物理吸附:在2F及1F终端表面化学吸附,形成AI—F键和FHF结构,使HF分子活化,可以参加下一步的氟化反应:在AJ终端表面解离吸附形成Al—F与AI—H键.3F、2F、1F及Al终端表面配位不饱和数目分别为0、1、2与3配位.不同覆盖度研究表明,在2F终端表面上,吸附一个HF分子使表面Al配位达到饱和,后续吸附的HF为物理吸附:而在1F与Al终端表面仍可化学吸附.因此,推测c
3、_AIF。暴露不同终端表面中Al原子配位
4、不饱和数越高.其对HF吸附与活化能力越强,可能的氟化催化反应活性越高.差分电荷密度与电子态密度分析表明,HF与3F终端G-AIF。(OOO1)表面发生弱相互作用,而与2F、1F与AI终端表面形成较强的电子相互作用.关键词:氟化氢:a-AIFa(OOO1);密度泛函理论:差分电荷密度:电子态密度中图分类号:O641:0647ADensityFunctionalTheoryStudyofHFAdsorptiononthea-AIF3(O001)SurfaceLIURuiTENGBo-TaoQUANJie—LiL
5、ANGJia·JianLUOMeng—Fei(Instituteof脚icalChemistry,Zh~iangNormalUniversity,Jinhua321004,Zh~iangProvince,PR.China)Abstract:UsingdensityfunctionaJtheory,theadsorptionbehaviorsofHFata-AIF3(0001)suceswithdifferentcoveragesof3F,2F,1F,andAIterminationswerestudieds
6、ystematically.TheelectronicinteractionsbetweenHFandtheAIF3(ooo1)sudaceswerealsoanalyzed.OurresultsindicatedthatphysisorptionoccurswhenHFadsorbsatthe3F-terminatedsurface.StrongchemisorptionOCCUrs,andAl—FandFHFstructuresformwhenHFadsorbsatsurfaceswith2Fand1F
7、terminations.Undertheseconditions,theHFmoleculeisactivated,andmighttakepartinthesubsequentfluorinationrea~ions.Dissociatedadsorptionoccurs.andAI—FandAI—HbondsformwhenHFisadsorbedontheAI.terminatedsudace.TheunsaturatedCO0rdinationnumbersforsurfaceA1with3F,2
8、F,1F,andAI—terminatedsurfacesare0,1,2,and3,respectively~ThecoordinationnumberoftheAIF2suceissaturatedwhenoneHFmoleculeadsorbs;then,onlyphysicaladsorptionoccursforanysubsequentIVadsorbedHFmolecules.However,itcanstilIchemisorbatthe1FandAI—terminatedsurfaces.
9、ftisthereforereasonabletodeducethatthehighertheunsaturatedcoordinationnumberofthesurface,thehighertheamountofactivatedHF,andpossiblythehigherthecatalyticactivitiesinthefluorinationreactions.Chargedensitydiffe
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