HF在α-AlF3(0001)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

引用本文: 刘瑞, 滕波涛, 全洁丽, 郎佳健, 罗孟飞. HF在α-AlF3(0001)表面吸附的密度泛函理论研究[J]. 物理化学学报, 2013, 29(02): 271-278. doi: 10.3866/PKU.WHXB201211301 shu
Citation:  LIU Rui, Teng Bo-Tao, QUAN Jie-Li, LANG Jia-Jian, Luo Meng-Fei. A Density Functional Theory Study of HF Adsorption on the α-AlF3(0001) Surface[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(02): 271-278. doi: 10.3866/PKU.WHXB201211301 shu

HF在α-AlF3(0001)表面吸附的密度泛函理论研究

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20903081) (20903081)

    浙江省自然科学基金(Y407163)资助项目 (Y407163)

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α-AlF3(0001)表面的吸附行为, 分析了HF与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α-AlF3(0001)表面物理吸附; 在2F及1F终端表面化学吸附, 形成Al-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Al 终端表面解离吸附形成Al-F与Al-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α-AlF3暴露不同终端表面中Al 原子配位不饱和数越高, 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α-AlF3(0001)表面发生弱相互作用, 而与2F、1F与Al 终端表面形成较强的电子相互作用.

English

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  • 发布日期:  2013-01-14
  • 收稿日期:  2012-09-13
  • 网络出版日期:  2012-11-30
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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