三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究

上一篇

下一篇

姜平国, 汪正兵, 闫永播. 2017: 三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究, 物理学报, 66(8): 285-295. doi: 10.7498/aps.66.086801
引用本文: 姜平国, 汪正兵, 闫永播. 2017: 三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究, 物理学报, 66(8): 285-295. doi: 10.7498/aps.66.086801
Jiang Ping-Guo, Wang Zheng-Bing, Yan Yong-Bo. 2017: First-principles study on adsorption mechanism of hydrogen on tungsten trioxide surface, Acta Physica Sinica, 66(8): 285-295. doi: 10.7498/aps.66.086801
Citation: Jiang Ping-Guo, Wang Zheng-Bing, Yan Yong-Bo. 2017: First-principles study on adsorption mechanism of hydrogen on tungsten trioxide surface, Acta Physica Sinica, 66(8): 285-295. doi: 10.7498/aps.66.086801

三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究

First-principles study on adsorption mechanism of hydrogen on tungsten trioxide surface

  • 摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了立方WO3,WO3(001)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明立方晶体WO3理论带隙宽度为0.587 eV.WO3(001)表面有WO终止(001)表面和O终止(001)表面两种结构,表面结构优化后W—O键长和W—O—W键角改变,从而实现表面弛豫;WO终止(001)表面和O终止(001)表面分别呈现n型半导体特征和p型半导体特征.分别计算了H原子吸附在WO终止(001)表面和O终止(001)表面的H—O2c—H,H—O2c· · ·H—O2c,H—O1c—H和H—O1c· · ·H—O1c四种吸附构型,其中H—O1c—H吸附构型的吸附能最小,H—O键最短,H失去电子数最多,分别为?3.684 eV,0.0968 nm和0.55e,此吸附构型最稳定.分析其吸附前后的态密度,带隙从吸附前的0.624 eV增加到1.004 eV,价带宽度基本不变.H的1s轨道电子与O的2p,2s轨道电子相互作用,在?8和?20 eV附近各形成了一个较强的孤立电子峰,两个H原子分别与一个O1c原子形成化学键,最终吸附反应生成了一个H2 O分子,同时产生了一个表面氧空位.
  • 加载中
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  513
  • HTML全文浏览数:  296
  • PDF下载数:  0
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2017-04-30

三氧化钨表面氢吸附机理的第一性原理研究

  • 江西理工大学冶金与化学工程学院,赣州,341000

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了立方WO3,WO3(001)表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明立方晶体WO3理论带隙宽度为0.587 eV.WO3(001)表面有WO终止(001)表面和O终止(001)表面两种结构,表面结构优化后W—O键长和W—O—W键角改变,从而实现表面弛豫;WO终止(001)表面和O终止(001)表面分别呈现n型半导体特征和p型半导体特征.分别计算了H原子吸附在WO终止(001)表面和O终止(001)表面的H—O2c—H,H—O2c· · ·H—O2c,H—O1c—H和H—O1c· · ·H—O1c四种吸附构型,其中H—O1c—H吸附构型的吸附能最小,H—O键最短,H失去电子数最多,分别为?3.684 eV,0.0968 nm和0.55e,此吸附构型最稳定.分析其吸附前后的态密度,带隙从吸附前的0.624 eV增加到1.004 eV,价带宽度基本不变.H的1s轨道电子与O的2p,2s轨道电子相互作用,在?8和?20 eV附近各形成了一个较强的孤立电子峰,两个H原子分别与一个O1c原子形成化学键,最终吸附反应生成了一个H2 O分子,同时产生了一个表面氧空位.

English Abstract

参考文献 (0)

目录

/

返回文章
返回