1、氣態(tài)分子與表面相互作用動力學(xué)日益引起越來越多的化學(xué)家和物理學(xué)家的興趣。無論是多相催化還是膠體化學(xué)催化反應(yīng)，都涉及到反應(yīng)物之間及反應(yīng)物與催化劑表面的相互作用。因而，從理論上系統(tǒng)地研究原子、分子之間以及它們與催化劑表面，尤其是與表面活性部位之間的相互作用是十分必要的。 本論文的主要內(nèi)容如下： 第一章主要詳細(xì)介紹了本論文研究所用到的基本理論和低指數(shù)表面簇合物模型。 第二章利用我們提出的5參數(shù)Morse勢方法，分別對Cl

2、-Ag、Cl-Ni、H-Ag表面體系的吸附和擴(kuò)散進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究。 第三章利用構(gòu)造的氣態(tài)雙原子分子與表面相互作用勢函數(shù)——推廣的LEPS勢對CO-Pd低指數(shù)面及臺階面體系進(jìn)行了細(xì)致的研究。 本論文的主要研究成果： 1.Cl-Ag低指數(shù)面吸附體系。振動頻率是比較容易測得的實(shí)驗(yàn)信息，而且是確定吸附位和吸附態(tài)的最重要的臨界性質(zhì)。但實(shí)驗(yàn)上往往是在不同的條件下進(jìn)行，得到的大都是片段信息，對于振動頻率的歸屬問題也往往相互

3、矛盾。計(jì)算結(jié)果表明，氯原子在Ag(100)面上只存在四重吸附態(tài)。在(111)面上，氯原子吸附于三重洞位，獲得的垂直振動頻率250cm-1可看作是氯原子在Ag(111)面吸附的三重態(tài)的特征頻率。盡管第一與第二周期原子在FCC(110)面上的穩(wěn)定吸附態(tài)大都是贗式三重位和長橋位，但在Ag(110)面上，四重洞位是氯原子的穩(wěn)定吸附態(tài)，并獲得244cm-1的垂直振動頻率。不但重現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)上測得的特征振動頻率，而且給予了相應(yīng)吸附位和吸附幾何的確認(rèn)。

4、 該論文已在化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，63(14)，1276～1280上發(fā)表。 2.Cl-Ni低指數(shù)面吸附體系。無論是實(shí)驗(yàn)還是相關(guān)的理論研究都比較匱乏。計(jì)算結(jié)果表明，與氯原子在Ag三個低指數(shù)面上的吸附情況相同。氯原子優(yōu)先占據(jù)在高配位點(diǎn)。在Ni(100)面上，氯原子只存在四重吸附態(tài)；在(111)面上，氯原子吸附于三重洞位；在(110)面上，四重洞位是氯原子的穩(wěn)定吸附態(tài)。在這三個面上，氯原子表面吸附結(jié)合能從小到大的順序?yàn)?111)＜

5、(100)＜(110)。這一結(jié)論與Cl-Ag、S-Ni體系的結(jié)論完全一致?？梢姷谌芷谠游浇Y(jié)合能與表面粗糙度之間是有關(guān)系的，金屬表面越粗糙，其結(jié)合能越高。 該論文擬發(fā)表于高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2006，22(3)。 3.H-Ag低指數(shù)面吸附體系。氫原子在Ag(100)面上只存在四重吸附態(tài)。在(111)面上，氫原子吸附于三重洞位，獲得的垂直振動頻率106meV。在(110)面上贗式三重位和長橋位都是穩(wěn)定吸附態(tài)，在低覆蓋度下

6、氫原子優(yōu)先占據(jù)贗式三重位，并獲得117meV的垂直振動頻率；當(dāng)覆蓋度增加時(shí)，氫原子也穩(wěn)定吸附在長橋位，同時(shí)獲得了90meV的垂直振動頻率。 該論文已在結(jié)構(gòu)化學(xué)，2005，24(10)，1217～1223上發(fā)表。 4.CO-Pd低指數(shù)面體系。應(yīng)用原子和表面簇合物相互作用的5參數(shù)Morse勢方法(簡稱5-MP)構(gòu)造推廣的LEPS勢對CO-Pd分子體系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了CO分子在Pd的3個低指數(shù)面及(110)缺行重構(gòu)面上

7、的吸附幾何、結(jié)合能和振動頻率等臨界點(diǎn)性質(zhì)。結(jié)果表明，在Pd(100)、(110)面上的吸附存在共性：隨著覆蓋度的增加，CO分子的穩(wěn)定吸附位在變化。在(100)面上，存在兩種吸附態(tài)，低覆蓋度下為橋位吸附，高覆蓋度下同時(shí)出現(xiàn)頂位吸附。在(110)面上，隨著覆蓋度的增加，會依次出現(xiàn)短橋位吸附態(tài)、頂位吸附態(tài)、洞位吸附態(tài)，獲得的本征振動依次為1963、2070、1892cm-1。在(111)面上，CO分子穩(wěn)定吸附在三重洞位。對CO在Pd(110)

8、面引起的缺行重構(gòu)體系，本文結(jié)果表明，由于表面缺行而出現(xiàn)了CO在高配位位的穩(wěn)定吸附，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在低覆蓋度下同時(shí)存在5種穩(wěn)定吸附態(tài)H2，H1，SB，T，B位。 該論文已投稿，正在審稿中。 5.CO-Pd臺階面體系。我們只研究了一類臺階面。CO-Pd(s)[n(111)×(100)]臺階面體系，重點(diǎn)研究了CO/Pd(311)和CO/Pd(211)兩個體系。計(jì)算結(jié)果表明，在低覆蓋度下，CO分子都是傾斜吸附在(311)，(211