Ti原子在Al(110)表面吸氢过程中催化作用的第一性原理研究

陈玉红; 曹一杰; 任宝兴

doi:10.7498/aps.59.8015

摘要

运用第一性原理方法对H2分子在Ti掺杂和纯的Al(110)表面的吸附情况进行了研究,发现有Ti原子掺杂时,存在一个H2分子的吸附路径,即位于Al(110)面顶位Ti原子上方的H2分子会发生解离,并与Ti原子形成TiH2分子,然后TiH2分子向能量更低的空位移动并接近Al(110)表面.态密度与电荷布居分析显示,吸附完成后H原子与表面Al原子存在较强的共价键作用,这为Al-H类物质及Na3

关键词:

钛 /
吸附 /
解离能 /
第一性原理

First-principles calculation is used to study the hydrogen molecule adsorbed on Ti-doped Al(110) surface and pure Al(110) surface separately. We find an adsorption path of hydrogen molecule for decomposing hydrogen atoms and forming TiH2 with Ti atoms on top site. Afterwards, the TiH2 molecule moves to hollow site and approaches to the Al(110) surface. The analyses of density of state and Milliken overlap population show that there is covalence interaction between hydrogen atoms and Al atoms of surface, which gives rise to the formation of Al-H, Na3AlH6 and NaAlH4. Hydrogen molecule is unable to decompose hydrogen atoms on pure Al(110) surface.These results contribute further towards the understanding of the improved observation in recycling of hydrogen with Ti-doped NaAlH4.

Keywords:

作者及机构信息

(1)兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州 730050;兰州理工大学理学院,兰州 730050; (2)兰州理工大学理学院,兰州 730050

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10547007),兰州理工大学博士基金(批准号:BS10200901)资助的课题.

Authors and contacts

(1)School of Science, Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050,China; (2)State Key Laboratory of Gansu Advanced Non-ferrous Metal Materials, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050,China;School of Science, Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050,China

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