| 题名 | 超薄氧化物薄膜性质的密度泛函研究 |
| 作者 | 姚锟 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-05-19 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 李微雪 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | ZnO 是一种在物理、材料以及催化等领域有着重要应用的材料。超薄ZnO 薄膜由于呈现出于体相截然不同的新颖性质得到了人们的广泛关注。本论文利用密度泛函理论，对超薄ZnO 薄膜的性质及以其为模型上的水解离过程进行了深入的探讨和分析，得到了以下结论： 通过与实验合作，我们发现ZnO 薄膜与Au(111)表面之间相互作用较弱，主 要为范德华相互作用，此时ZnO 薄膜为石墨状平面结构。双层ZnO 薄膜层间相 互作用强于单层ZnO 薄膜与Au 衬底的相互作用，因此退火之后，薄膜倾向于形成热力学上更加稳定的双层结构。Cu 原子在单层ZnO 薄膜上容易穿透薄膜，随后与衬底Au 形成合金。而双层ZnO 薄膜上的Cu 原子容易在表面扩散，从而彼此结合形成Cu 团簇或者纳米粒子。 通过计算水在Cu-ZnO 催化体系中可能的活性位上的解离过程，我们发现水在纯Cu 表面解离能垒较高。而在负载的ZnO 薄膜上，由于水解离过程能垒较低并且反应约为热中性，水将会在表面上部分解离并达到动力学平衡。Cu-ZnO 界面被确定为Cu-ZnO 催化剂中水解离的活性中心。水解离后产生的H 原子和OH基团都以较大吸附能吸附在界面处，并且界面处的类似台阶结构大大降低了水的解离能垒，从而使得这一解离过程在界面处可以自发进行。我们同时发现H 和OH 基团在ZnO 薄膜表面可以较低的能垒扩散，因此水解离活性位点得以持续的催化后续解离过程。 本论文的研究工作深化了对超薄ZnO 薄膜结构和性质的认识，也对理解传统 Cu/ZnO 催化剂的作用机理，活性中心等问题提供新的启发。、 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 公开日期 | 2013-10-10 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116829]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姚锟. 超薄氧化物薄膜性质的密度泛函研究[D]. 中国科学院研究生院. 2013. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论