杂质气体在钯合金表面吸附行为

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1、四川大学硕士学位论文＼99互340杂质气体在钯合金表面的吸附行为原子与分子物理专业研究生朱瑜指导教师蒋刚本文采用Gaussian98程序，在Pd和Y的RECP近似下，运用B3LYP方法，对Pd和Y采用基集合SDD，对N采用基集合AUG．c虻-pVTZ或6-31I++G**，对c、O采用基集合6-311++G**，对PdN、PdN2、PdH2、Pd．CO、Pd-OC、YCO和YN2分子的微观结构以及不同温度下的热力学函数进行了理论计算。计算得到PdN分子的基电子状态为4F，PdN2分子的最稳定构型为单重态的线性Pd-N-N(C。v)，其电子状态为1r。采用最小二乘法拟合出PdN分

2、子的MurreU—Sorbie势能函数，使用多体展式理论导出了势函数中的参数进而给出PdN2分子基态势函数的解析表达式，其势能面准确地复现了平衡稳态结构和能量关系。以气态分子总能量中的振动能研代替该分子处于固态时的振动能量，以电子运动和振动运动熵＆y代替分子处于固态的熵的近似方法，计算了不同温度下金属Pd与N2、H2、CO反应以及Y与CO、N2反应的厶He、△妒、AGo及反应平衡压力，导出了反应平衡压力与温度的关系。比较各反应平衡压力，得到N2、H2、CO在金属Pd表面吸附能力的强弱关系，提出减弱Pd吸附CO的方案。比较YCO(s)、YN2(s)、Ⅵ{2(s)和Pal-CO(s

3、)、PdN2(s)、Po强12(s)的Gibbs自由能△Gp，得到Y吸附CO、N2和H2的强弱关系以及Y、Pd吸附CO、N2和H2的强弱关系。由此可以认为在纯钯中加入钇，一方面增强了H2在合金膜表面的吸附，另一方面减弱了杂质气体CO和N2的吸附，从而有效提高了渗氢速率。关键词：PdNPdN2PdH2Pd-COPd-OCYCOYN2分子结构密度泛函理论pFDB3LYP相对论有效原子实势(RECI')SDD多体展式势能函数热力学函数平衡压力吸附行为四川大学硕士学位论文AdsorptionBehaviorofImpurityGasonPdAlloySurfaceMaior：Atomi

4、candMolecularPhysicsPostgraduate：ZhuYuSupervisor：JiangGangBased011therelativisticeffectivecoropotential0LECP／SDD)forPdandYatoms．AUG-ee-pVTZor6-311++G’+basisfunctionforNatomand6-311+‘}JG++basisfimetionforCandOatoms,thestructuresofPdN,PdN2,PdH2,Pd·C0，pd—OC'YCOandYN2havebeencalculatedusingB3LYP

5、methodinGaussian98program,andthethermodynamicfulletionshavebeencalculatedby曲initiomethod．11地resultsshowthatthegroundstateofPdNis譬andthegroundstateofPdN2isC,ovsymmetryand‘z+state．TheMurrell—SorbicpotentialenergyfunctionofPdNmoleculehasbeenfittedthroughtheleastsquarefitting,andthepotentialener

6、gyfunctionofPdN2isgivenbymany-bodyexpansiontheory．ThepotentialenergyCUrVeSdescribethestructurechaRI撒ofPdNandPdNzgroundstatemoleculesrighar,whichdetailtheinnertransferprocessofPd．Consideringthecharacteristicsofdifferentmotiontypes，thevibrationenergyorelectronicandvibrationentropyofthemolecule

7、isassumedtobethecorrespondingvalueofitssolidstate．潆．心．潆andreactionequilibriumpressuresofPdorYwithN2,H2andCOhavebeencalculatedbasedOllthisapproximation．Comparingtheequilibriumpre黜S,thecapabilityofN2，H2andCOadsorbed011Pdsurface啪be野ined，andaprojcotcal