H2O分子在Ni(111)表面O—H键断裂反应的实验设计

作者：刘绍丽; 焉炳飞; 李文佐

来源：实验室研究与探索, 2021, 40(11): 23-26.

DOI：10.19927/j.cnki.syyt.2021.11.006

• 水解离
• O—H键断裂
• 密度泛函理论

使用密度泛函理论对Ni(111)表面H2O分子解离机理进行了计算实验设计。表面物种H原子、O原子和OH基团在fcc位稳定吸附,H2O分子在顶位稳定吸附。H2O分子的一个O—H键断裂,得到OH+H,OH基团容易进一步发生歧化反应生成O+H2O,即在Ni(111)表面,H2O分子解离的机理过程为两步:(1) H2O=OH+H;(2) 2OH=O+H2O。水的最终解离产物是O和H原子。该实验以结构化学知识为基础,使用Materials Studio软件设计分子构型,运用VASP程序软件包进行计算,从分子尺度上研究水分子的行为,更好地理解水与金属表面的相互作用,可为催化计算类实验的开展提供思路。

• 单位
  烟台大学; 化学化工学院