团簇Ni3CoP催化析氢活性研究

李历红; 方志刚; 赵振宁; 陈林; 韩建铭; 崔远东; 马填棋; 姜雨晨

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2019.01.019

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2019, Vol. 37 ›› Issue (01) : 165 -172. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2019.01.019

团簇Ni₃CoP催化析氢活性研究

李历红, 方志刚, 赵振宁, 陈林, 韩建铭, 崔远东, 马填棋, 姜雨晨

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摘要

基于密度泛函理论(density functional theory,DFT),在B3LYP/lanl2dz水平下对团簇Ni3CoP的初始构型进行单、三重态下的计算得到优化构型,依据前线轨道理论(frontier molecular orbital theory,FMO)着重通过分析前线轨道图以及比较前线轨道能级差对团簇Ni3CoP催化水析出氢气时的反应机理进行理论研究,结果表明:团簇Ni3CoP通过其最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbital,HOMO)与水分子最低未占分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital,HUMO)间的电子流动完成氢原子的吸附,且三重态构型在与水分子作用时,其β-HOMO轨道在反应中起主导作用。三重态构型在吸附氢原子后其促进解吸过程析出氢气的催化活性显著下降,而唯一的单重态构型1(1)不仅能在与水分子反应吸附氢原子的过程中展现出较好的催化效果,其在解吸过程中更是表现出了远好于其他三重态构型的催化能力。