团簇Fe4P的催化析氢反应

摘要

为研究团簇Fe4P催化水分子析出氢气的反应活性,以团簇Fe4 P催化析氢的反应机理为依据,运用密度泛函理论并基于前线轨道理论,对优化后得出的8种优化构型,通过讨论其前线轨道图、各构型的HOMO能级与水分子的LUMO能级的差值,发现在吸附反应中构型2(4)与水分子进行同号轨道重叠的可能性最大,且水中氢原子均吸附于团簇Fe4 P的Fe原子上,即表明Fe原子为团簇Fe4 P潜在的催化活性位点.此外,综合团簇Fe4 P两步催化反应的分析结果,发现构型2(2)、3(2)无论是在吸附反应中还是解吸反应中均表现出良好的反应活性,说明构型2(2)、3(2)为团簇Fe4P催化水析出氢气的最优结构模型.