团簇Co₃NiB₂的催化析氢活性

摘要

为探究Co-Ni-B合金体系的催化析氢性能,基于密度泛函理论在B3LYP泛函条件下,采用Lanl2dz基组对Co₃NiB₂的初始构型进行优化计算,并选择优化后稳定存在的4种构型作为研究对象.依据前线轨道理论对团簇Co₃NiB₂催化水析氢时的吸氢反应和解吸反应进行分析,探究出团簇Co₃NiB₂催化析氢活性的相关结论.研究结果表明:团簇Co₃NiB₂的4种优化构型均具有较好的催化析氢性能;在吸附氢原子时,团簇各构型的β-HOMO轨道更具优势,且氢原子均吸附在团簇的Co原子上,即Co原子为团簇Co₃NiB₂的潜在催化活性位点;构型2^（2）不仅在吸氢反应中表现出较好的催化效果,其在后续的解吸过程中更是展现出了远好于其他优化构型的催化能力,说明团簇Co₃NiB₂中催化析氢活性最好的结构模型是构型2（2）.

关键词

团簇Co₃NiB₂ / 密度泛函理论 / 前线轨道理论 / 水解析氢 / 催化活性