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基于第一性原理的CVD金刚石涂层表面氧原子作用分析

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原子与分子物理学报 2023年第1期40卷 1-8页

作者：杨天彭薪颖简小刚胡吉博尹明睿同济大学上海201804

采用第一性原理方法研究了氧原子在CVD金刚石涂层表面吸附形成的两种氧掺杂结构的差异及脱附CO的难易程度.仿真计算结果表明:氧原子在金刚石表面顶位和桥位吸附形成C=O羰结构和C-O-C醚结构,改变与其直接成键的局部金刚石结构;C-O-C结构... 详细信息

采用第一性原理方法研究了氧原子在CVD金刚石涂层表面吸附形成的两种氧掺杂结构的差异及脱附CO的难易程度.仿真计算结果表明:氧原子在金刚石表面顶位和桥位吸附形成C=O羰结构和C-O-C醚结构,改变与其直接成键的局部金刚石结构;C-O-C结构吸附能比C=O结构大,其结构更加稳定;C=O结构断键脱附形成CO的能垒比C-O-C结构更低,CVD金刚石涂层表面脱附CO主要是以C=O断键形成;氢终止表面能够增强碳原子之间成键,提高C=O脱附的能垒,而氧终止表面作用相反,降低脱附能垒.

关键词：第一性原理 CVD金刚石氧原子吸附反应热和能垒

氧原子在Mo低指数表面及(211)高指数面上的吸附和振动

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化学学报 2004年第15期62卷 1397-1404,FJ02页

作者：刁兆玉韩玲利王泽新山东师范大学化学系济南250014

应用原子和表面簇合物相互作用的 5参数Morse势方法 ( 5 MP)对O Mo低指数表面体系及 ( 2 11)高指数面体系进行了系统的研究 ,并获得了全部临界点特性 ,如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动频率等 .计算结果表明 :在Mo( 10 0 )面 ,O... 详细信息

应用原子和表面簇合物相互作用的 5参数Morse势方法 ( 5 MP)对O Mo低指数表面体系及 ( 2 11)高指数面体系进行了系统的研究 ,并获得了全部临界点特性 ,如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动频率等 .计算结果表明 :在Mo( 10 0 )面 ,O原子吸附在四重洞位 ,随着覆盖度增加 ,( 10 0 )面发生缺行重构 ,膺式三重位为稳定吸附位 ;在Mo( 110 ) ,( 111)及 ( 2 11)面 ,O原子均趋向于吸附在膺式三重位 .

关键词：氧原子氧-钼表面体系氧-钼(211)表面体系表面吸附表面振动 5-MP势催化剂

氧原子在具有Pt皮肤的Pt_3Ni(111)表面的吸附和扩散(英文)

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物理化学学报 2009年第11期25卷 2329-2335页

作者：杨宗献于小虎马东伟河南师范大学物理与信息工程学院河南新乡453007 河南省光伏材料重点实验室河南新乡453007

用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了氧原子在具有Pt皮肤的Pt3Ni(111)[记为Pt-skin-Pt3Ni(111)]表面的吸附和扩散特性.重点研究了氧原子在Pt-skin-Pt3Ni(111)表面的扩散问题,这对理解Pt-skin-Pt3Ni(111)催化剂的高催化活性有重要... 详细信息

用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了氧原子在具有Pt皮肤的Pt3Ni(111)[记为Pt-skin-Pt3Ni(111)]表面的吸附和扩散特性.重点研究了氧原子在Pt-skin-Pt3Ni(111)表面的扩散问题,这对理解Pt-skin-Pt3Ni(111)催化剂的高催化活性有重要意义.结果表明:氧原子容易吸附在fcc位;催化剂Pt3Ni中的Ni原子对催化剂的电子结构有很大影响,从而改变了其对氧原子的吸附.用推拉弹性带(NEB)方法搜索氧原子的扩散势垒,并解释了Pt-skin-Pt3Ni(111)催化剂的高催化活性.

关键词：密度泛函理论氧原子扩散 Pt皮肤 Pt3Ni(111)表面

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氧原子在Pt低指数面上的吸附和振动

物理化学学报 2004年第9期20卷 1123-1128页

作者：刁兆玉董晨初王泽新山东师范大学化学系济南250014

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)对O-Pt低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点特性.计算结果表明,氧原子在Pt(100)面上只存在四重吸附态.在缺行重构的(110)面上,氧原子仍吸附于三重位,随着覆盖度的增... 详细信息

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)对O-Pt低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点特性.计算结果表明,氧原子在Pt(100)面上只存在四重吸附态.在缺行重构的(110)面上,氧原子仍吸附于三重位,随着覆盖度的增加还会嵌切吸附于长桥位;通过分析三重态振动指纹性质的遗传和遗变,确认实验观察到的59.49和40.90meV损失谱分别为氧原子在三重位和长桥位吸附态的表面垂直振动.

关键词：氧原子铂低指数面吸附振动临界点特性 5-MP

Nb(110)表面氧原子覆盖度对氧分子解离的影响(英文)

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物理化学学报 2013年第2期29卷 365-370页

作者：王清高尚家香北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Nb(110)表面氧原子覆盖度分别为0.25、0.50、0.75和1.00单层时对氧分子解离的影响.结果表明,在氧原子覆盖度不大于0.50单层时,由于氧分子和表面铌原子的较强相互作用,使它们能够自发解离.然而... 详细信息

用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Nb(110)表面氧原子覆盖度分别为0.25、0.50、0.75和1.00单层时对氧分子解离的影响.结果表明,在氧原子覆盖度不大于0.50单层时,由于氧分子和表面铌原子的较强相互作用,使它们能够自发解离.然而在氧原子覆盖度为0.75单层时,氧分子只能够在未占据的洞位附近解离,同时发生严重的晶格畸变.在形成一个氧原子单层后(1.00单层),氧分子只能弱吸附在Nb(100)表面上,此时氧原子向内扩散成为氧分子继续解离的速率决定步骤.这些结果从理论上解释了在形成一个氧原子单层后,Nb(110)表面氧分子吸收速率迅速下降的原因.

关键词：密度泛函理论氧原子氧分子 Nb(110)表面

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高焓流场氧原子激光诱导荧光技术初步研究

光谱学与光谱分析 2017年第2期37卷 481-485页

作者：罗杰蒋刚王国林马昊军刘丽萍张军潘德贤邢英丽唐飞四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所四川绵阳621000

基于双光子吸收激光诱导荧光(TALIF)技术,在纯净的高焓流场环境中,将脉冲激光从垂直于流场方向射入流场,并通过布置在风洞试验段外与流场和激光形成的平面向垂直方向上的ICCD测量获取到了二维氧原子的荧光信号,该信号可以反映氧原子相... 详细信息

基于双光子吸收激光诱导荧光(TALIF)技术,在纯净的高焓流场环境中,将脉冲激光从垂直于流场方向射入流场,并通过布置在风洞试验段外与流场和激光形成的平面向垂直方向上的ICCD测量获取到了二维氧原子的荧光信号,该信号可以反映氧原子相对浓度。为保证实验中使用到的激发激光波长为最佳激发波长,分别对氧原子基态处在不同角量子数的情况进行了测试,最终确定J=2时,波长为225.584nm为最终实验激发波长,为了保证所获取的氧原子荧光信号在非饱和线性区,在同种状态下,将激发激光能量从小到大调整并进行荧光信号的测试,获取了激光能量在3.4mJ以下的线性区域。为确保获取清晰对比度最优的ICCD荧光图像,选择了Nikon f=105mm F/2.8镜头为实验测试镜头,同时将50次曝光的累计结果作为图像输出。对所获取的荧光图像进行分析,实验结果可以清晰地看到超声速流场中压缩波形成的距中心线约±50mm位置处左右各一个的小峰,亚声速流场中中心处氧原子浓度有一个约60mm宽的均匀区域,区域以外氧原子浓度急剧下降,这些结果符合实验风洞特性,此测试方法可以很好地运用到流场测量中。

关键词：高焓氧原子激光诱导荧光优化选择

在预吸附氧原子的Ag(100)面上氯乙烯环氧化反应的密度泛函理论研究(英文)

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催化学报 2011年第3期32卷 451-455页

作者：吕永康郗瑞鑫任瑞鹏太原理工大学煤科学与技术教育部与山西省重点实验室山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部与山西省重点实验室山西太原030024 太原理工大学化学化工学院山西太原030024

采用密度泛函理论和周期性平板模型对氯乙烯在预吸附氧原子的Ag(100)面上选择性环氧化反应进行了模拟计算.结果表明,该反应首先由反应物生成中间体,再由中间体生成产物.由于氯乙烯是一种不对称的分子,所以该反应存在两种可能的途径.比... 详细信息

采用密度泛函理论和周期性平板模型对氯乙烯在预吸附氧原子的Ag(100)面上选择性环氧化反应进行了模拟计算.结果表明,该反应首先由反应物生成中间体,再由中间体生成产物.由于氯乙烯是一种不对称的分子,所以该反应存在两种可能的途径.比较反应活化能可以发现,在一个反应通道中环氧氯乙烷要比氯乙醛的生成更容易;而在另一反应通道中,氯乙醛要易于环氧氯乙烷和乙酰氯的生成.同时还研究了中间体中碳原子和银原子的投影态密度(PDOS),以期更深入地了解两种不同反应途径活化能差异的原因.

关键词：氯乙烯密度泛函理论选择性环氧化银预吸附氧原子

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NO分子和氧原子的高分辨离子谱实验研究

光学学报 2005年第4期25卷 553-556页

作者：高文斌徐娙梅郑飞跃 Hoger T Zacharias H 杭州电子科技大学应用物理系杭州310018 德国明斯特大学物理研究所德国明斯特d48149

共振增强多光子电离及飞行时间质谱技术是一种具有高分辨率、高灵敏度的光谱研究技术。利用上述技术研究了由激光光解NO2 产物NO与原子O的离子谱,获得了振转态高度分辨的NO(X 2Π,ν″,J″)γ(0,0)γ(0,1)γ(1,1)带的离子谱以及自旋-轨... 详细信息

共振增强多光子电离及飞行时间质谱技术是一种具有高分辨率、高灵敏度的光谱研究技术。利用上述技术研究了由激光光解NO2 产物NO与原子O的离子谱,获得了振转态高度分辨的NO(X 2Π,ν″,J″)γ(0,0)γ(0,1)γ(1,1)带的离子谱以及自旋-轨道精细能级分辨的氧原子O(2P3PJ″=2,1,0)离子谱。氧原子O(2P3PJ″=2→3P3PJ′、2P3PJ″=1→3P3PJ′、2P3PJ″=0→3P3PJ′)的离子信号位于紫外电离探测激光的波长分别为225.65 nm,226.04 nm,226.23 nm。实验表明,共振增强多光子电离加飞行时间技术研究原子、分子光谱其灵敏度与分辨率远高于常用的激光感生荧光方法。所得到的NO分子与氧原子的离子谱及它们的离子信号对NO2 分子光解及NO分子与氧原子的电离动力学研究提供了有益的实验信息。

关键词：光谱学离子谱共振增强多光子电离飞行时间质谱技术一氧化氮氧原子

氧原子在体心立方难熔金属中的占位行为的第一性原理研究

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人工晶体学报 2016年第7期45卷 1959-1962,1969页

作者：张娥刘士余孟洋严达利余大书吕跃凯李德军天津师范大学物理与材料科学学院天津300387

通过第一性原理超晶胞方法研究了氧(O)原子在体心立方(BCC)难熔金属Nb,Ta,Mo,W中不同间隙位置的占位稳定性和原子结构以及电子结构。杂质形成能结果表明,O原子占据在Nb,Ta的八面体间隙最稳定;与之相反,O原子占据在Mo,W的四面体间隙位置... 详细信息

通过第一性原理超晶胞方法研究了氧(O)原子在体心立方(BCC)难熔金属Nb,Ta,Mo,W中不同间隙位置的占位稳定性和原子结构以及电子结构。杂质形成能结果表明,O原子占据在Nb,Ta的八面体间隙最稳定;与之相反,O原子占据在Mo,W的四面体间隙位置最稳定。进一步的,O原子在BCC难熔金属的杂质形成能由低到高的顺序为NbTa>Mo>W。此外,分析了O对难熔金属Nb,Ta,Mo,W原子结构的影响。利用电子结构态密度解释了氧原子在Nb,Ta八面体间隙和Mo,W四面体间隙的最稳定性原因。

关键词：氧原子难熔金属第一性原理四/八面体间隙