1、鈰基催化劑以其獨(dú)特的儲(chǔ)釋氧能力，廣泛應(yīng)用于汽車尾氣三元轉(zhuǎn)化(TWCs)及揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)氧化等多相催化反應(yīng)中。從理論上系統(tǒng)研究載體、活性組分的性質(zhì)及其相互作用，反應(yīng)物在鈰基催化劑上吸附與反應(yīng)行為，可認(rèn)識(shí)催化現(xiàn)象的電子本質(zhì)，加深反應(yīng)機(jī)理的理解，為催化劑的設(shè)計(jì)提供理論參考與依據(jù)。
　　 利用密度泛函理論(DFT)方法系統(tǒng)地研究了不同覆蓋度下Sn原子在CeO2(111)上的吸附行為和電子性質(zhì)，結(jié)果表明:覆蓋度為0.25時(shí)，S

2、n在洞位上的吸附強(qiáng)于氧頂位;當(dāng)覆蓋度≥0.5時(shí)，Sn在氧頂位上吸附較強(qiáng)。差分電荷密度的結(jié)果表明電子從Sn原子上轉(zhuǎn)移至基底，使得表面上的Ce4+還原成Ce3+，與實(shí)驗(yàn)上的結(jié)果相符合;且通過(guò)分析最穩(wěn)定的xSn/CeO2(111)結(jié)構(gòu)的差分電荷密度和態(tài)密度，發(fā)現(xiàn)隨著Sn的覆蓋度增加，載體中Ce3+的數(shù)目相應(yīng)地增加;吸附Sn原子后能部分活化表面氧原子。探針?lè)肿覥O在Sn/CeO2吸附氧化結(jié)果表明，由于錫與二氧化鈰基底強(qiáng)相互作用，使CO的吸附得到

3、加強(qiáng)。
　　 系統(tǒng)研究了O2在不同大小的部分還原的CeO2-x(111)模型表面的吸附與反應(yīng)行為，從電子角度研究了超氧和過(guò)氧物種的形成機(jī)制。當(dāng)CeO2(111)模型表面被部分還原，表面會(huì)形成一個(gè)氧空位且Ce4+還原成Ce3+。當(dāng)O2分子吸附在氧空位邊上的Ce3+離子，分子氧會(huì)填充到氧空位時(shí)，兩個(gè)Ce3+離子的4f電子全部轉(zhuǎn)移至O2的π2p*軌道，形成的是過(guò)氧物種;當(dāng)O2分子吸附在次鄰近氧空位上的Ce3+離子，可形成了三種順磁性的

4、O2-物種，同時(shí)其中一個(gè)Ce3+離子氧化成Ce4+離子，這個(gè)單電子轉(zhuǎn)移到O2的π2p*電子軌道;計(jì)算勢(shì)能面，發(fā)現(xiàn)超氧向過(guò)氧遷移的能壘僅為0.35eV，表明體系升溫時(shí)，超氧物種會(huì)很容易轉(zhuǎn)變成過(guò)氧物種;以CO為探針?lè)肿?，系統(tǒng)研究了超氧、過(guò)氧的催化作用，結(jié)果表明CO與超氧反應(yīng)直接形成了CO2，與過(guò)氧反應(yīng)形成了三齒碳酸鹽物種，碳酸鹽中間體脫附形成CO2分子需要很高的能量，表明在較高溫度下過(guò)氧物種起主要作用。
　　 利用密度泛函理論分別研