一氧化碳在原子簇Zn4O4上吸附的从头算研究

摘要

以原子簇Zn4O4为模型,用量子化学的从头算方法与补偿方法(counterpoise)相结合研究了一氧化碳在氧化锌极化表面Zn-ZnO(0001)和O-Zn0(000-1)及在非极化(10-10)表面的吸附态和吸附键能.研究表明,无论锌离子以何种方式出现在晶体表面,锌离子都是较强的活化吸附中心,CO的碳原子向内的吸附键最强.这一结论与宏观实验测试的结果相一致,尽管宏观实验测试的结果在上述不同晶体表面有相近的CO脱附热.这种不同氧化锌晶体表面有相近的CO脱附热的现象是由于晶体表面存在固有的晶体缺陷--表面层阶梯造成的.补偿方法,主要用于计算不同活化吸附点的吸附质与吸附剂的弱作用.以ZnrO4为模型,以氧离子为活化吸附位,对CO在氧化锌表面的计算结果表明,当CO分子垂直于晶体表面显排斥作用,当CO分子平行于晶体表面仅有弱的吸附键.