H2吸附对Fe5C2纳米粒子形貌的影响  

作　　者：李园 赵耀平 

机构地区：[1]陕西理工大学,陕西汉中723001

出　　处：《中国科技期刊数据库 工业A》2023年第5期188-192,共5页

摘　　要：基于自旋极化的密度泛函理论,本论文系统地研究了H2在Fe5C2(001)、(100)、(110)、(221)和(510)表面的吸附情况。首先,通过计算得出Fe5C2表面稳定性顺序为Fe5C2(510)>(100)>(110)>(221)>(001)。其次,研究发现单个H2在Fe5C2各个表面上有着不同的吸附构型:在(221)和(510)表面上,H2解离吸附在表面的铁三空位上是最有利的;在(110)和(100)表面上,H2解离吸附在表面的铁桥位上是最有利的;在(001)表面上,H2解离吸附在表面的碳顶位是最有利的。进一步研究H2在Fe5C2(510)表面上高覆盖度吸附,发现当吸附覆盖度较低时,H2解离吸附在Fe5C2(510)表面铁原子的三空位上是最有利的。随着覆盖度的增加,最稳定的吸附构型也发生了改变,产生了吸附在桥位的构型和分子态吸附的构型,并且热力学分析Fe5C2(510)表面饱和覆盖度为9个H2。最后,利用Wulff构建方法模拟了理想状态和吸附H2后Fe5C2纳米粒子的形貌,研究发现H2吸附对Fe5C2纳米粒子形貌有较大影响。该研究结果为实验上研究H2吸附提供理论依据,有利于后续设计高效的铁基费托催化剂。

关 键 词：氢气 Fe5C2 吸附 密度泛函理论 Wulff构建 

分 类 号：TQ426.8[化学工程]