水环境对Cl原子在Fe表面吸附影响的密度泛函理论研究

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1、本科毕业设计（论文）题目：水环境对Cl原子在Fe表面吸附影响的密度泛函理论研究学生姓名：郝义磊学号：11095117专业班级：材料物理11-1班指导教师：孙霜青2015年6月20日中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）水环境对Cl原子在Fe表面吸附影响的密度泛函理论研究摘要本文采用基于密度泛函理论的量子化学计算方法，研究了Cl原子在Fe金属表面的吸附特性，同时考察了水对其吸附特性的影响。首先，通过表面能及功函数确定Fe（111）面为研究面。其次，分别对稳定吸附构型的吸附能，分波态密度、布局分析及差分电荷密度进行分析。结果表明：在无水条件下，Cl原子在

2、Fe（111）面上的顶位和浅洞位处吸附最为稳定，Cl原子的吸附导致Fe（111）面发生腐蚀的倾向；在有水条件下，顶位吸附依然为Cl原子在Fe（111）面吸附的稳定构型，此时Fe表层有剥离表面的倾向，浅洞位模型变得不再稳定，Cl原子向顶位移动，键合不断增强。关键字：密度泛函理论；铁表面；氯原子；吸附；水中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）ABSTRACTInthispaper,Istudiedthesurfaceenergyandworkfunctionoftheironsurfacebasedonthequantumchemicalcalculat

3、ionmethodofdensityfunctionaltheory.IstudiedsomepropertiesaboutChlorineatomsadsorptiononFe(111)andconsideredthewaterenvironment'sinfluenceontheadsorptionproperties.FirstIdeterminedFe(111)surfaceasmyobjectofstudybycalculatingthesurfaceenergyandworkfunction.Thanweanalyzedthesurface

4、energy,PDOS,populationanalysisandelectrondensitydifferenceofthestableadsorptionmodels.Theresultsshowthat:Undertheconditionofnowater,themoststableadsorptionsiteofClatomonFe(111)aretopsiteandshallowhollowsite.TheadsorptionofClmakesFe(111)surfacehaveatendencyofcorrosion;Whenitcomes

5、towaterenvironment,thefirstFeatomlayeroftopsiteadsorptionhasatendencytospinofftheFesurface.Theshallowhollowsiteadsorptionmodeturnstobeunstable,theClatommovestothetopsite,andthebondingstrengthofCl-Febecomesstronger.Keywords:DFT;surfaceofiron(Fe);chlorineatom;adsorption;H2O中国石油大学（

6、华东）本科毕业设计（论文）目录第1章绪论................................................................................................................11.1引言..............................................................................................................11.2铁表面吸附研究现状..................

7、................................................................21.2.1实验研究现状........................................................................................21.2.2理论研究现状........................................................................................31.3研究内容.......

8、...............................................