钡原子对Ru（0001）表面氮分子吸附和解离过程的影响

摘要：

采用密度泛函理论方法研究了钡原子对Ru（0001）表面氮分子解离过程的影响.计算结果表明：在Ru（0001）表面,钡原子失去电子后形成Ba（1＋δ）＋阳离子.表面转移电荷增强了衬底钌原子d轨道和氮分子π轨道间的杂化作用以及氮分子内的库仑排斥作用,减弱了氮分子键.在钡原子的作用下,γ态氮分子键键长从0.113 nm增加到0.123 nm,分子拉伸振动频率从2221 cm-1减小到1745 cm-1.α态氮分子键键长从0.120 nm增加到0.133 nm,而分子拉伸振动频率则从1486减小到1052 cm-1.钡原子的作用使氮分子的解离反应势垒从Ru（0001）表面的2.06 eV降低到Ru（0001）-Ba表面的1.17 eV,提高了500 K下Ru（0001）表面平台的反应活性约9个数量级.研究结果说明,在Ru（0001）表面金属钡原子具有电子型助催剂的特征.

关键词：氮分子解离反应、Ru(0001)、吸附能、分子振动、表面电子结构

所属期刊栏目：69

分类号：O613.71(无机化学)

资助基金：上海市教育委员会科研创新10YZ172;上海工程技术大学085工程A35001110;浙江省教育厅科研Y200804278

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2201-2206