O2在NiTi合金(100)表面吸附的理论研究

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H2在δ-Pu(100)表面吸附的第一原理研究

H2在δ-Pu(100)表面吸附的第一原理研究
线性 组 合 ) 法对 钚单 层 (o ) ( 1) 、 磁 和 铁 磁 下 计 算 , 到 表 面 晶格 常 数 收 缩 的 结 果 . ua 方 1o 和 11面 非 得 H d 等 l采 用 P ( 面波 赝势 ) 法结 果认 为 (1) 5 5 j P平 方 11面 厂电子 的局域 化 程度 强 于 (0 ) . 10 面 文献 [ ] D I 6用 F" 方 法研 究 了 H原子 在 Pl 面 的吸附 位和 吸 附能 . 赣 l等 用全 势线 性 缀加 平 面波 方法 ( L P 研究 了 L 表 李 7 J F A W) 钚 单层 表 面几何 和 电子结 构 , 结果 表 明 自旋. 道耦 合 对 平 衡 几何 结 构 的影 响 强 于 自旋 极 化 , 面 晶格 轨 表
[ 中图分 类号 ] 06 1 4
[ 科代码 ] 10 3 学 5 ・0
[ 文献标 识 码 ] A
0 引言
金 属钚 为重 要 的核材 料 , 具有 独 特 的性 质 _ . 室温 至熔 点之 间 , 】 在 由于 5 厂电子 复 杂 的成键 行 为 , 存 在 着 6 相结 构 . 种 目前 我们 最关 注 的是 相 (c 结 构 ) 金属 , f c 钚 因为该 相 ( 杂 了少量 的 G 和 A) 掺 a 1具有 最 佳 的力 学性 质 和金属 性质 . 的化 学性 质 活泼 , 钚 很容 易 与空 气 中的氢 气 、 氧气 和水 等反 应 , 引起 表 面化 学
第 2卷第 1 6 期
21 00年 2月






V0 . 6 N . 12 o 1 F b ay 2 1 e r r 0 0 u
JU O RNA L O M0L C A F E UL R S I C CEN E

TiO_2表面吸附分子的第一性原理研究

TiO_2表面吸附分子的第一性原理研究

TiO_2表面吸附分子的第一性原理研究在金属氧化物半导体光催化材料中,TiO2由于有着催化活性高、化学性质稳定、成本低廉、安全无毒等独特优点,被视为在再生能源、环境保护等领域中最有应用前景的光催化材料。

为了探索TiO2在光催化反应中的作用机理及影响因素,科研工作者进行了大量的研究并取得了一定的进展。

众多研究表明,影响Ti02光催化活性的因素较多,除了Ti02较宽的带隙(-3.2eV)影响了TiO2的光吸收效率外,晶体结构、晶相成分、催化剂的表面、晶体中的杂质类型、载流子俘获剂以及外部环境等都TiO2的催化性能有不同程度的影响。

TiO2优异的光催化性能被认为主要源自于锐钛矿相和金红石相,尤其是活性较高的锐钛矿相对Ti02的光催化性能有着显著的贡献。

锐钛矿相表面较高的氧化能力,对分子或羟基基团较强的吸附能力,以及锐钛矿晶粒通常具有较小的尺寸和较大的比表面积,是其具有更高的催化活性的主要原因;而金红石相由于相对较大的晶粒、较低的表面活性以及对分子较差的吸附性能,导致其较低的光催化活性。

研究还发现,Ti02的活性与晶粒的高活性面有着紧密的联系,Ti02高活性面在催化过程中与分子相互作用时有着更强的氧化与降解能力。

这使人们意识到Ti02高活性面在催化过程中起着重要作用。

实验与理论研究均表明,(001)面在锐钛矿相诸晶面中活性最高,(001)面与分子有着较强的相互作用,分子在这一表面上较容易分解。

除此之外,TiO2-B(100)面也被发现有着类似的较高的活性。

因而,提高这些高活性面在晶粒表面中的比例,对提高TiO2晶粒的光催化活性有着重要意义。

作为在材料领域中一种重要的科学研究工具,第一性原理方法为实验研究手段的一种重要补充,在推动研究Ti02的光催化机理过程中起着重要作用,被广泛应用于Ti02光催化材料的各种性质的研究。

利用第一性原理来研究Ti02的性质,可以从微观的角度,从表象到本质深入、透彻地洞悉Ti02在光催化中与分子的作用过程及其机理。

电化学抛光NiTi合金表面性能的研究

电化学抛光NiTi合金表面性能的研究

去离子水 清洗 、吹干 ,获得光亮表 面。 采用 J 0 _ M.6 0 V扫描 电子 显微镜 (cn ig E LJ 50 L s sann
力学、 腐蚀等性能。电化学抛光的优势在于能应用于各种 形状 的工件 ,这对 目前激光加工 N T 合金支架 的后处理 ii 具有很大的吸引力[。关 于电化学抛光的机 理,一般认为 6 】
较为粗糙的 N T 表面 ( ii 利用 40SC砂纸抛光)更有利 0 #I 于人纤维原细胞与造骨细胞的吸附与生长 。目前 , 机械抛
光 ( ch mc p lh g MP 和 电 化 学 抛 光 Me a a l o si 。 i n )
(l t ce i loi igⅡ’ Ee r h m c l h , ) co ap s n 是常用的表 面处理方法。机 械 抛光可 以获得光洁度较 高的表面 ,但对 形状复杂的工 件, 机械抛光难以操作,另外机械抛光会在工件表面形成 层冷作硬化 的变形层 , 磨削时还会在表层夹杂一些抛光 磨料,从而 降低表面氧化层的均一致密性, 进一步影响其
原来的氧化膜被溶解 ,生成光洁均匀的新的氧化膜忉。 电化学抛光 已经被证实可 以显著改善 N T 合金的耐 ii 蚀性 :如 T 6 air等[ 究了不 同处理条件 下 ( rp ne 8 J 研 电化学
抛光 、热处理、硝酸钝化 )表 面氧化层 的改进 对 N T 支 ii 架腐蚀 性能的影响,发现 电化学抛光后 的表 面氧化 层较
机械抛光可以获得光洁度较高的表面但对形状复杂的工件机械抛光难以操作另外机械抛光会在工件表面形成一层冷作硬化的变形层磨削时还会在表层夹杂些抛光磨料从而降低表面氧化层的均一致密性进一步影响其力学腐蚀等性能
维普资讯
, 力

氧原子在δ-Pu(111)表面吸附行为的理论研究

氧原子在δ-Pu(111)表面吸附行为的理论研究

Mu i n电荷分析表明 O原子在 P 表面吸附前后, le l k u 第二和第三两层 P 原子上的电荷分布几乎没有改 u 变 , 明这两层 P 原子和吸附的氧原子之间没有发生作用和相互之间电子转移。而表面第一层 P 原子电 说 u u

步腐蚀影响也不同。 充分了解 o 等小分子气体在钚表面的行为, 2 有助于加深对 P u的腐蚀老化过程 以及 计算模型采用 3 P 原子的平板周期模型。 层 u 总共包括 4 P 原子和 1 。原子。 个 u 个 计算方法使用 D I Mo 3
P u与环 境介 质相 容性 等实 际 问题 的理 解与 认 识 。 模块 的广 义梯 度近 似( A) GG 方法 , u原子 近 核 内层 电子采用 相对 论有 效原 子 实势( P ) O原 子采用 D P DS P, NP 基组 。采用 Ha me 等改进 的 P ErB ) m r B ( E 交换 关联 势 ;B io i.oe积分 的 Mok osP c P rl nzn lu nh r.ak网格参 数设 为 t
66 l 自 x x , 洽场迭代的收敛标准为 l l_ . ,几何结构优化收敛判据分别为:位移收敛标准 5 l- n x 0 。u a. ×O4 m,
能量 收敛 标准 1 1~a1 x0 .. 收敛标 准 4 1-a . t,力 × 03 . 。 U 氧 原 子在 P u金属表 面 的吸 附能为 d E 。f ̄ )Ep。 广 o。 原予 在  ̄e (1) 。 。r o- ( ua e u ( l)O u1 1 表面 不 同吸 附位 的吸 附能和 和几 何构 型参数 见表 l 由表 l 见 :两种 心式 吸 附在 能量 和 结构上 几 乎没有 差别 ,说 明主 要 。 可 起 作用 的是第 一层 P u原子 ,第 二 、第 三层 P u原 予 的影响很 小 。这也证 明 了选 择 3层 P u原子模 型 的合理 性 。在无 自旋极化 水平 ,O 原 子在 u 11表面 上最 可能 的吸 附位 为心式 ,化 学 吸 附能为一 . 0e (l) 74 V,吸 4 附距 离 P u表面 014n 见表 1。桥 式 为 次稳 定结构 ,具 有稍 高 的吸附 能一 .6 V,和 距 P . m( 3 ) 717e u表面稍 远 的 距离 013nl .5 n。顶式 为最 不稳 定 的吸附 位 ,有最 高 的吸 附能_ . e 65 1 v和最 远 的平 衡距 离 0 1 n。在 自 3 . 0nl 2

化学吸附氧诱导cu(100)表面重构

化学吸附氧诱导cu(100)表面重构

化学吸附氧诱导cu(100)表面重构
Cu(100)表面重构是一个重要的研究课题,在中国已有大量的研究被开展,深入探索了Cu (100)表面重构的机制。

近年来,化学吸附氧对Cu(100)表面重构的影响受到了越来越多的关注。

化学吸附氧可以把Cu(100)表面重构分为两个机制:一种是氧催化剂作用,氧催化剂可以加速Cu(100)表面重构的速度;另一种是氧诱导的表面重构,即氧气和金属表面发生反应,造成金属表面重构。

实验表明,当氧气在Cu(100)表面进行氧化时,Cu(100)表面会有大量的氧化物形成,并伴随着表面重构。

同时,Cu(100)表面的结构会发生变化,表现为晶胞常数变大,原子键长度变长,原子间距变小。

同时,研究发现,氧化反应对于Cu(100)表面重构的速度有显著的影响,随着氧的浓度的提高,电子转移率也会提高,从而加速表面重构的速度。

此外,由于氧化反应会产生各种氧化产物,这些氧化产物会影响Cu(100)表面的表面张力,并且会增加表面的活性,从而影响表面重构反应的速率。

综上所述,化学吸附氧对Cu(100)表面重构有着重要的影响,它可以加速Cu(100)表面重构的速度,同时也会影响表面的活性、表面张力等参数。

因此,在研究Cu(100)表面重构的时候,必须考虑到化学吸附氧的影响。

NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

并 考察 了预吸附的 。对可能产物 N , N : O和 N O 的选择性的影响.优化得 到反应过程 中初态 、 过 渡态和末
态的吸附构型 , 并获得反应 的势能面信息.计算结果表 明 , N O在 O预 吸附表面最稳定 的吸附位是桥位 , 其
次是顶位.桥位 和顶位 的 N O在表 面存在两条解离通道 , 即直接解离 通道和 由桥 位和顶位扩 散到平行空 位 , 继而发生 N 一0键断裂生成 N原子 和 0原子的解 离通 道.此分 离机理 与洁净表 面上 N O解离机理相 同, 但后
高 等 学 校 化 学 学 报
表面 上 , 桥 位 吸附优 于顶位 吸 附.然而 由于 在 N O解 离 的过程 中 , 表 面沉积 的 O原子 会 占据 桥位 ,因此 N O会 与 O原 子竞 争 吸附在桥 位 , 而另一 方 面 , 顶位 吸 附的 N O不与 O原 子发 生竞争 吸 附 ,因此 表面 上 也会 局部 覆盖 顶位 吸 附的 N O, 从 而使 吸附行 为与 洁净 表面 吸附行 为一致 .
吸附 的 O原 子对 N O的转化 消 除机理 的影 响 , 为进 一步 实验 研究 和设 计 新 型高 效 的 N O消除催 化 剂 提 供一定 的理论指 导 和依据 .
1 计 算方法
所 有 电子结 构计 算均 采用 V A S P软件 " , 埔 完成 ,采用 自旋极 化密 度泛 函计算 方法 结合 周 期性 平 板
O 6 4 1 文献标志码 A 中 图分 类 号
N O是机 车排放 的尾 气 中重要 的大气 污染 物 , 可 导 致城 市 光化 学 烟雾 和 臭 氧层 的破 坏等 大气 污染
问题 I 2 J , 对生态环境和人类健康都有较大的危害. 如何有效地消除 N O排放物是 当前环境催化领域的 热 点研 究课 题 J .目前 ,N O消 除 中应 用最 广泛 的是 以 P t , P d和 R h为活性 金属 的传统 三效催 化剂 ,可

煤表面含s侧链基团对氧分子的物理吸附机理

煤表面含s侧链基团对氧分子的物理吸附机理

煤表面含s侧链基团对氧分子的物理吸附机理煤作为人类可再生能源的重要来源,具有广泛的应用前景。

然而,在燃烧的过程中,煤中的有机物会释放大量的气态污染物,其中氧分子也是关键性污染物之一。

因此,研究煤表面含s侧链基团对氧分子吸附机理具有重要意义。

S侧链基团是指以s原子为中心,可以形成键的基团,如-SO3H,-COOH,-OH等。

研究表明,s侧链基团在煤分子上的分布很广泛,它们的外层带有负电荷,可以提供给氧分子更多的物理吸附点,从而影响到氧分子吸附过程。

研究人员发现,当s侧链基团的数量增加时,氧分子的吸附率也会提高。

实验结果表明,在煤样本中含有足够数量的s侧链基团时,氧分子的吸附有效率可以达到90%以上。

这表明,s侧链基团在煤表面上能够提供有效的物理吸附位点,有效地减少氧分子污染物的释放。

关于s侧链基团对氧分子吸附机理的进一步研究,除了研究s侧链基团与氧分子之间的物理吸附作用外,还可以研究s侧链基团与氧分子的化学反应机理。

例如,在s侧链基团与氧分子发生反应的过程中,可以形成新的化合物,比如硫酸盐,硝酸盐等。

这种化学反应可以更好地起到净化的作用,从而进一步抑制氧分子污染物的释放。

此外,研究s侧链基团对氧分子吸附机理还可以结合煤质组成特征以及煤分子结构研究,通过把不同结构的s侧链基团含量添加到煤样本中,进一步验证s侧链基团与氧分子的吸附机理及其对气溶胶减排的影响程度。

综上所述,研究煤表面含s侧链基团对氧分子的物理吸附机理具有重要意义。

研究人员发现,当煤样本中含有足够数量的s侧链基团时,氧分子的吸附率可以达到90%以上,有效地减少氧分子污染物的释放。

此外,可以研究s侧链基团与氧分子之间的化学反应机理,及其对气溶胶减排的影响程度,为煤炭污染控制提供新的策略。

NiTi(110)表面氧原子吸附和扩散的第一性原理研究

NiTi(110)表面氧原子吸附和扩散的第一性原理研究
表2 氧原子在( 110) 表面附近不同吸附位置和不同覆盖度 ( 0 < θ #1.0 ML) 时平均每个氧原子的吸附能( eV)
66
Ea = 式中 n 1 - E slab - ( E slab E ) O -NiTi( 110) NiTi( 110) n 2 O2 ( 1) 2.3 NiTi( 110) 表面在高氧覆盖度下氧吸附 本文研究了氧原子覆盖度从零增加到一个单层( monolayer, 简写为 ML) 时, 氧原子在 c ( 2ˑ 2 ) NiTi ( 110 ) 表面附近的吸附情 况。其中氧原子的覆盖度( θ ) 定义为吸附的氧原子数与表面每 一层中金属原子数之比 。计算得到的氧原子在不同位置吸附时 平均每个氧原子的吸附能随覆盖度的变化情况列于表 2。
65
NiTi ( 110) 表面氧原子吸附和扩散的第一性原理研究
刘 坤,王福合 100048) ( 首都师范大学物理系,北京 [ 摘
要] 利用基于密度泛函理论的第一性原理方法 , 研究了奥氏体 B2 相 NiTi ( 110) 表面附近氧原子的吸附和扩散行为 。 计算结
表面上三原子洞位是氧原子最稳定的吸附位置 , 且随着表面吸附氧原子覆盖度的增加 , 平均每个氧原子的吸附能呈上升趋 果表明, 势, 说明吸附氧原子之间存在排斥作用 。当氧原子覆盖度较低( θ≤0.5 ML) 时, 氧原子更容易吸附在表面上的三原子洞位 , 当氧覆盖 度较高( θ >0.5 ML) 时, 除了表面上的三原子洞位外 , 氧原子还开始吸附在表面下的八面体中心和表面上的四原子洞位 。 氧原子从表 面上向表面下扩散时, 穿过表面第一层的能垒较高 ( 2.11 eV) , 而继续向下扩散的能垒较低 ( 0.34 eV ) , 氧原子从表面上向表面下扩散 起决定作用的一步是氧原子从表面上穿过表面第一层原子 , 一旦氧原子扩散到表面下 , 氧原子将会很容易向下扩散 。 [ 关键词] 第一性原理; 扩散; NiTi ( 110) ; 氧吸附 [ 中图分类号] TG17 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1001-1560( 2016) 增刊 1-0065-03

NiTi合金表面多层膜的力学性能、耐蚀性能及生物性能的开题报告

NiTi合金表面多层膜的力学性能、耐蚀性能及生物性能的开题报告

NiTi合金表面多层膜的力学性能、耐蚀性能及生物
性能的开题报告
一、研究背景及意义
NiTi合金是一种具有形状记忆和超弹性特性的特种合金,在医疗领
域中应用广泛。

然而,NiTi合金表面易受到外界环境等影响,影响其长期稳定性和生物相容性。

因此,对于NiTi合金表面的多层膜进行研究和改进,可以提高其力学性能、耐蚀性能和生物性能,从而加强其应用效果。

二、研究内容和方法
本研究将从以下三个方面进行研究:
1.力学性能:通过压痕测试、拉伸测试等实验方法,分析NiTi合金
表面多层膜对材料力学性能的影响。

同时,采用有限元方法进行模拟分析。

2.耐蚀性能:通过电化学测试、盐雾试验等方法,对NiTi合金表面
多层膜的耐腐蚀性进行评价。

3.生物性能:采用细胞培养、生物相容性测试等方法,评价NiTi合
金表面多层膜的生物相容性和生物活性,探索其在生物医学领域的应用
潜力。

三、研究预期结果及意义
通过对NiTi合金表面多层膜力学性能、耐蚀性能、生物性能的研究,本研究旨在制备具有更好性能的NiTi合金多层膜,以提高其在生物医学
领域的应用效果。

同时,本研究还将为其他金属材料多层膜的制备和应
用提供一定的参考和借鉴价值。

第一性原理研究氧在ni(111)表面上的吸附能及功函数

第一性原理研究氧在ni(111)表面上的吸附能及功函数

第一性原理研究氧在ni(111)表面上的吸附能及功函数
近年来,随着现代科学技术的发展,金属表面催化反应的研究已经受
到了越来越多的关注。

研究人员着重研究金属表面上的吸附反应,将
其研究结果应用到催化反应中。

Ni(111)表面是一种常用的金属表面,
由于其特殊的结构,可以用来研究金属表面上的吸附反应,因此研究
Ni(111)表面上不同位置吸附原子的吸附能及其功函数的研究由来已久。

关于Ni(111)表面上氧原子的吸附能和功函数,实验上已经有大量的研究工作。

实验研究发现,氧原子的吸附能(ΔJs)和功函数(fΔJs)
均分布在结构单元上。

其中,氧原子在3个等位点位置的吸附能有所
不同,其中位于fcc位置的吸附能最高,能量为0.13eV;位于hcp位
置的吸附能和位于bridge位置的吸附能分别为0.09eV和-0.08eV。

此外,氧原子的功函数也不同,fcc位置的功函数最高,为
14.5kcal/mol,hcp位置的功函数和bridge位置的功函数分别为
7.5kcal/mol和-7.0kcal/mol。

从实验结果可以看出,氧原子在Ni(111)表面上有不同高低的吸附能和功函数,而在不同位置的吸附能和功函数也有一定差异。

这种吸附能
及功函数的分布在结构单元上,有助于更好的研究金属表面的吸附反应,以及金属表面催化反应的机制。

NiTi形状记忆合金中氧氮元素的分析测试研究

NiTi形状记忆合金中氧氮元素的分析测试研究

NiTi形状记忆合金中氧氮元素的分析测试研究
王书晗;王健;吴振兴;王晓炜
【期刊名称】《中国医疗器械信息》
【年(卷),期】2016(022)011
【摘要】本文研究了惰性气体熔融-红外/热导法测量NiTi形状记忆合金中的氧含量和氮含量,分析了坩埚、校准方法以及分析功率对氧、氮含量测定的影响。

结果表明,实验过程中使用套坩埚有利于气体元素的释放,得到稳定的分析结果;单标准点校准程序和多标准点校准程序均能得到可靠的测试值;分析功率选择5.2KW 能够得到精确稳定的测试值。

【总页数】3页(P54-56)
【作者】王书晗;王健;吴振兴;王晓炜
【作者单位】深圳市药品检验研究院深圳市医疗器械检测中心深圳 518057;中国食品药品检定研究院北京 100050;深圳医疗器械产品检测公共服务平台深圳518057; 深圳市药品检验研究院深圳市医疗器械检测中心深圳 518057;深圳医疗器械产品检测公共服务平台深圳 518057; 深圳市药品检验研究院深圳市医疗器械检测中心深圳 518057
【正文语种】中文
【中图分类】R318.08
【相关文献】
1.NiTi形状记忆合金中异常的多步马氏体相变研究 [J], 袁斌;梁锦霞;李浩;曾美琴
2.多晶NiTi形状记忆合金中原位应力诱发马氏体相变的研究 [J], 毛圣成;韩晓东;罗俊锋;王俊忠;张泽;WU;M;H
3.NiTi形状记忆合金中缺陷和电子密度的正电子湮没研究 [J], 胡益丰;沈大华;邓文
4.近等原子比NiTi合金中的两种双程形状记忆效应 [J], 刘礼华;杨建华;赵连城
5.多孔NiTi形状记忆合金中Ni的释放行为 [J], 姜海昌;戎利建
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润湿现象的本质(范文5篇)

润湿现象的本质(范文5篇)

润湿现象的本质(范文5篇)以下是网友分享的关于润湿现象的本质的资料5篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

《润湿现象的本质范文一》润湿与毛细现象毛细现象(毛细管作用)是指液体在润湿(或不润湿)情况下,沿细微缝隙上升(或下降)的现象。

毛细现象(毛细管作用)是分子间作用力的表现。

当液体和固体(管壁)之间的附着力大于液体本身内聚力时,就会产生毛细上升现象;反之,当液体和固体(管壁)之间的附着力小于液体本身内聚力时,就会产生毛细下降现象。

液体的表面张力越大,缝隙越细,毛细现象越显著。

如脱脂棉花吸取药液,地下水沿土壤上升等。

液体在垂直的细管中时液面呈凹或凸状、多孔材质物体能吸收液体都是毛细现象。

由于液体对固体有润湿与不润湿两种情况,所以毛细管中的液体会出现两种弯月面,液体润湿管壁时,管内液面为凹面,液体不润湿管壁时,管内液面为凸面。

由于表面张力的作用,在弯曲表面的液体与平面不同,在曲界面两侧有压力差,或者说表面层处的液体分子总是受到一种附加的指向球心的收缩压力。

附加压力总是指向液面的曲率中心,液面突向的一侧压力小。

若液体能很好的润湿毛细管壁,则毛细管内的液面呈凹面。

因为毛细管内凹液面下方液相的压力比同样高度平面上液体中的压力低,因此,液体将被压入毛细管内使液柱上升,直到液柱的静压ρgh与曲界面两侧压力差△p相等时即达到p 2 ghR平衡。

若液体不能润湿管壁,则毛细管内的液面呈凸面。

因为毛细管内液面下方液相的压力比同高度平面上液体中的压力高,也就是比液面上方气相压力大,所以管内液柱反而下降,下降的深度h也与△p成正比。

《润湿现象的本质范文二》贵州师范大学学报(自然科学版) 第18卷第4期Vol. 18. No. 42000年11月Nov. ,2000Journal of Guizhou Normal University (Natural Science )文章编号:1004—5570(2000) 04—0089—03润湿现象中的附着力与内聚力庞礼军(贵州师范大学物理与电子科学系, 贵州贵阳550001)Ξ摘要:通过分子间力的相互作用, 导出了附着力和内聚力的大小。

物理学毕业论文---TIO2表面氧吸附特性研究

物理学毕业论文---TIO2表面氧吸附特性研究

毕业论文2011届TiO2表面氧吸附特性研究学生姓名学号院系数理信息学院专业物理学指导教师完成日期2011年5月10日TiO2表面氧吸附特性研究摘要要获得氧吸附量与温度、氧分压的理论变化规律,首先要根据经典的统计理论,并要吸附量的理论模型。

在活化能Ea=0.30eV的情况结合麦克斯韦速率分布得出吸附过程中O2对氧气吸附的温度敏感区域在120—410K之间,而且最佳吸附温度在370K,这与下,TiO2由金红石相TiO所制成氧敏元件的最佳灵敏度所处的工作温度(378K)相近。

并由模拟理2论推测氧气在半导体表面的吸附量与氧分布呈线性增加。

关键字TiO2;敏传感器;氧吸附;量子粒子;活化能A STUDY OF OXYGEN ABSORPTION FORTiO2ABSTRACTThe process of absorption and desorption for oxygen is explained by an energy criterion and classical statistical theory. The relationships between absorbed velocity, temperature and oxygen partial pressure are purposed by using Maxwell velocity distribution and calculating model of concentration for absorbed oxygen. The temperature region for oxygen adsorbed on the surface of TiO2is in 120K—410K with a active energy (Ea=0.30eV), and optimal temperature is in 370K. The results are close to the experimental nature, which the oxygen sensor was made by rutile TiO2 and optimal operating- temperature is at 378K. And also, it is induced by computer simulation that the absorbed density for oxygen on TiO2increases linearly with oxygen concentration.Key words TiO2; oxygen sensor; oxygen absorption; energy particle; active energy目录引言TiO2表面氧吸附量的研究是了解TiO2基气敏传感器电导率变化规律的重要理论基础。

洁净和氧吸附的cu(100)表面重构的理论研究

洁净和氧吸附的cu(100)表面重构的理论研究

洁净和氧吸附的cu(100)表面重构的理论研究
Cu(100)表面重构的理论研究是一个重要的研究领域,它给我们以下深
刻的启示:
1. 理论上,重构Cu(100)表面的原子间的相互作用的影响在很大程度上
影响着其力学性质以及化学反应的可能性。

2. 重构后的Cu(100)表面,能够有效抑制表面受一定条件下其它原子、
分子或结合物的吸附,从而起到良好的洁净性和氧吸附作用。

3. 重构表面不仅可以促进高温后的表面结构调整,还可以改变应力分布,降低表面活性,从而发挥较佳的抗腐蚀性能。

4. 理论研究表明,重构Cu(100)表面可以导致表面电性和电磁性的变化,增强了表面的光活性和电活性,实现高灵敏度的特性。

5. 重构后的Cu(100)表面可以极大地改善其耐用性,从而可以作为功能
材料的重要基础。

6. 不同类型的重构表面的原子间的相互作用,以及表面活性的差别,
可以起到很好地配位性能,使其成为非常活跃的催化剂材料。

7. 同时,与其它金属表面晶体结构相比,重构后的Cu(100)表面可以显著提高其分子驱动性和活性能力,从而成为重要的分子驱动器材料。

本文综合了有关Cu(100)表面重构的理论研究情况,可见,重构Cu(100)表面对于研究表面吸附过程、工程应用以及能源材料研究、生物传感
器等领域都具有重要意义。

未来,将会有更多更有意义的研究关注于Cu(100)表面重构的理论研究,以期更深入地了解表面反应及功能性化学反应机理,获得更细致、更完善的理论知识。

Ni(100)表面吸附Sn的第一性原理研究

Ni(100)表面吸附Sn的第一性原理研究
(.ntue f p ldP yi , h n qn i ri f ot adTlcm nct n Na’ hn qn 40 6 ; 1Isi to A pi h s sC og i Unv sto Ps e o mu i i s n a C og i t e c g e y sn e ao n g 0 05
中图 分 类 号 7 1M ; 6 4 ; 6 5 l5 80 15 文 献标 识码 A
F rt r c ls t d f nAd o pino (O ) u fc is— i i e u yo s r t nNi 0 S ra e P n p S S o 1
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s o t a e s b t u i n l u f c l y p a e i e o tr s a e Sp e e a l. h u k i g a p i d ft e h w t u s i t a r a e a l h s t u e mo tly ri r f r b e T e b c l m l u e o h t h t o s o n h n t h
2 S h o o P y ia E e t nc , ie i f l t nc ce c dT c n l yo C ia C e g u 6 0 5 ) . c o l f h s l l r isUnv r t o Ee r i S i e e h o g f hn h n d 1 0 4 c co sy co n a n o
【 摘要 】 第一性原理 的密度 泛函理论分析 了s 吸 附在Ni 0 ) 用 n ( 0表面 的几何 结构和稳定相吸 附前后的功 函变化情况 。能量 1 计算表 明最稳定相是05 ( n l e)J n ̄@Ni 0 ) . ML mo oa r S - y V t ( 0表面最外层原子形 成c2 2结构 的合金 相 , 1 (× ) 皱褶 幅度 为00 9i . m,与通 4 l

氧原子在γ-TiAl(111)表面吸附的第一性原理研究

氧原子在γ-TiAl(111)表面吸附的第一性原理研究
随 着 覆 盖率 的 增 加 ,表 面 不 同位 置 吸 附 能 差别 减 小 .电子 结 构 分 析 发现 ,氧 原 子 同 表面 金 属 原 子形 成 以 离 子特 性 为主 的 化 学吸 附 .
氧化学势对 Ti 表面稳定性影响的研究表明, 一 i (1 ) Al T AI 1 清洁表面只能在氧化学势很低时可以稳定存在,氧化学势稍高, 1 清
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第 4 2卷
第 9期
仓 / 学 级 南
ACTA ETALLURG I M CA I CA S NI
V0 .2 1 4
NO9 .
9— 0 20 0 6年 9月 8 7 9 2页
S pt 2 0 PP. 9 — 0 e . 0 6 8 7 9 2
a pr a h.Th ds r i n st ih m o e Ti t m sa t e r s i h r h u f c a e sf u p oc ea o pto iew t r o sisn a e tneg bo sont es r a ely ri o nd a
洁 表 面就 变 得 不 稳定 , 氧原 子 开 始 吸 附, 并迅 速 达 到 高 覆 盖率 的 情 况 .
关键词 一 Al Ti ,第一性原理,氧化,吸附能,表面能,化学势
中图法分类号
TG1 23 3 .2
文献Байду номын сангаас识码

文章编号 0 1 -1 6 (0 60 — 8 7 6 4 2 9 12 0 )9 0 9 —0
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氧气在al(001)面吸附的第一原理研究

氧气在al(001)面吸附的第一原理研究

氧气在al(001)面吸附的第一原理研究
本文讨论了氧气在Al(001)面的吸附行为,通过对其在原子尺度的局部构型及其影响的第一性原理计算研究得出结论:
一、氧气在Al(001)面的分子结构特征
1、几何结构特征分析
根据分子模拟实验的结果表明,氧气分子在Al(001)面上,形状近似圆形,沿Al(001)面方向展开,原子间距保持稳定。

2、电荷分布特征分析
通过对氧气分子吸附行为的数值模拟,发现氧气沿Al(001)面分子结构浅部的电荷分布特征,氧原子的最外层电子依次受到Al(001)面上
3个铝原子的负电荷的双向作用,它们形成一个成环的电子链,从而形
成氧气分子的结构特征分析结论。

二、氧气在Al(001)面的吸附机理
1、不稳定态形成机理
通过研究发现,在氧气在Al(001)面吸附过程中,一瞬间结合铝原子,经历不稳定态形成阶段;
2、稳定态形成机理
在不稳定态结构实现后,氧气分子形状会重新对齐,使其能够获得更
大的热动力学稳定性;
3、氧气在Al(001)面的吸附强度
根据研究的结果显示,氧气在Al(001)面的吸附行为表现出较强的吸附性能。

三、结论
本文研究表明,氧气在Al(001)表面吸附行为表现出较强的吸附性能,表现出几何特征为形状近似圆形,展开分布,氧原子的最外层电子依
次受到Al(001)面上三个铝原子的负电荷双向作用,由于氧气分子在Al(001)面上不稳定态和稳定态结构的形成,从而使氧气吸附Al (001)面表现出较强的热动力学稳定性。

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First principle pseudopotential plane wave calculations based on density functional theory and the generalized gradient approximation (GGA) have been used to study the electronic structure of NiTi (100) surface, adsorption and decomposition of O2 on the NiTi alloy (100) surface. The results show that Ti{terminated surface is more reactive than Ni{terminated surface. O2 is activated and will decompose after adsorption. Among several possible adsorption con gurations considered, the most stable one corresponds to bridge con guration and the top con guration is unstable. Analysis of the structure and density of state (DOS) shows the interaction of oxygen atom and surface results mainly from the total contribution of valance orbital of oxygen atom and hybridized surface orbital of NiTi alloy. KEY WORDS NiTi shape memory alloy, surface adsorption, oxygen molecule, oxygen atom
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THEORETICAL STUDY OF O2 ADSORPTION ON THE (100) SURFACE OF NiTi ALLOY
Department of Chemistry, Dalian University of Technology, Dalian 116024 Correspondent: MENG Changgong, professor, Tel: (0411)84708545, E-mail: cgmeng@ Supported by National Natural Science Foundation of China (No.20273012) Manuscript received 2005{07{26, in revised form 2005{11{22
ABSTRACT
C$ 7OqAv* 'Q0KN Rk AP tQv + z 20 qQ 70 @H ;o5Gx 'Qe*9 N < Avz J um t zH"]Y Qe *iW # ; . - B W He J G !/ S *9 N Q d Pue *iW # Y o> Q >Q cQ k|H.k# Q ;i> HD3k * |QbNu|\Ge*9 NQ0du m Bu ; . # < a # "]Y hG 3)QD31 z F Qj ` rj 6 NiTi .kQe *9 N 0 d T| G 3 jNa8:QJ3 } Ti G QOaN TiO < < H * 1 h|y cZW 1.1 i} X * R?X YEl 3< 20273012 N $ z ABINIT 4 S . 4S kzJ xM: ZF : 2005{07{26, xMP ZF : 2005{11{22 I Xi : " F = 1975 Af pf sDD z1dt% )vpN @ > W(1d z
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