H2分子在Al17q(q=-3～+3)表面吸附的电荷效应

作者：滑亚文; 刘以良; 周桓毅; **

来源：四川师范大学学报(自然科学版), 2019, 42(06): 830-838.

• q(q=-3+3)离子" name="keyword">Al17q(q=-3+3)离子
• H2分子吸附
• 几何结构
• 电子结构
• 稳定性

Al17团簇具有明显的曲率变化,其几何结构与宏观金属尖端类似.利用密度泛函理论研究H2分子与Al17q(q=-3～+3)团簇离子的相互作用,分析电荷效应对几何结构、稳定性和电荷布居的影响.通过对(Al17H2)q(q=-3～+3)吸附体系的吸附结构、吸附能、振动频率和Mulliken布居的计算与分析,发现H2分子在Al17q(q=-3～-1)阴离子吸附体系上倾向于垂直吸附在曲率较大的尖端位置,并且为顶位吸附,这与宏观的尖端效应类似,但在中性和阳离子吸附体系上,随着电子数的减少,H2分子倾向于平行吸附在曲率相对较小的位置,且主要为桥位和穴位吸附.究其原因,认为阴离子吸附体系中库仑排斥占主导地位,而阳离子吸附体系中电子轨道重叠占据主导作用.吸附稳定性和电荷分布方面,研究发现H2分子在Al173-表面具有最大的吸附能,在Al172+表面具有最小的吸附能.电荷主要被Al团簇基底占据,并且除Al17H2以及(Al17H2)3+外,其他吸附体系中2个H原子都携带了电性相反的电荷,靠近阴离子基底的H原子携带正电荷,而靠近阳离子基底的H原子倾向于携带负电荷.

• 单位
  西南民族大学