Cl_2和O_2在TiC(100)表面共吸附行为的密度泛函理论分析

摘要

基于密度泛函理论的第一性原理从头计算方法,建立了Cl_2和O_2在TiC(100)表面的共吸附模型.通过分析吸附能、电荷密度和偏态密度(PDOS)等参数，研究了Cl_2和O_2在TiC(100)表面的反应机理,发现解离后的Cl原子和O原子与TiC(100)表面的原子均成键，从而破坏了Ti—C键.Cl_2分子在吸附过程中充当电子的受体,得到与之成键的Ti原子贡献的电子,O_2分子在吸附过程中也充当电子的受体,得到C原子贡献的电子.TiC(100)表面在吸附分子后，Ti—C成键轨道上电子占据数变少,反键轨道上电子占据数增多,Ti原子与C原子之间的成键作用减弱.同时,Ti3d与Cl3s,Cl3p发生轨道重叠杂化作用,O2p轨道和C2p轨道存在较强的共振峰,Cl原子和O原子与TiC表面相互作用强烈.

关键词

碳化钛 / 吸附行为 / 氯气 / 氧气 / 密度泛函理论

基金资助

国家自然科学基金(批准号:51974046)资助