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油酸在锡石(100)表面吸附机理的密度泛函理论研究

作者:宫贵臣 刘杰 韩跃新 朱一民 栗艳锋 袁帅

关键词: 油酸锡石(100)面吸附机理密度泛函理论Mulliken电荷差分电荷密度

摘要:采用基于第一性原理的密度泛函理论在原子尺寸上计算研究了油酸离子在锡石(100)表面的吸附机理.H2O,OH和OL在锡石(100)表面上的吸附能分别是-124.90,-135.42和-195.29 kJ/mol;吸附过程中羧基中的2个O原子(O1,O2)与锡石表面上的2个相邻的Sn原子(Sn1,Sn2)键合形成1个五元螯合环;Mulliken电荷计算以及差分电荷密度分析显示,在成键过程中Sn1,Sn2原子分别失去0.10,0.11单位的电荷,O1,O2原子分别得到0.01,0.09单位的电荷;生成的2个化学键O1 Sn1,O2-Sn2的Mulliken布居数分别是0.16,0.26.以上计算结果表明,H2O和OH可以自发吸附在锡石表面上使其亲水并荷有负电;油酸离子在(100)表面上的作用最强,可以取代表面上的H2O和OH;O1-Sn1和O2-Sn2两个化学键的布局数较低且生成过程中伴随着原子间的电荷转移,说明O1-Sn1键和O2-Sn2键为离子键,油酸离子在锡石(100)面上的吸附为伴有取代作用的化学吸附.


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