CO_2在Pd表面吸附的热力学

摘要

用密度泛函方法和相对论有效原子实势,分别对PdCO_2,PdCO和PdH的基态几何构型进行优化, 得到PdCO_2分子基态为Cs构型, Pd与CO_2分子在同一平面, 键长PdC为0.203 0 nm, CO为0.118 3 nm, CO′为0.121 0 nm, 键角∠OCO′为154.215°,电子状态为~1A′;PdCO分子基态电子状态为~1∑~+, 键长PdC为0.183 4 nm, CO为0.114 0 nm, 键角∠PdCO为180°;PdH分子基态为~2∑, 键长PdH为0.152 6 nm.根据电子-振动近似理论计算了不同温度下金属Pd 与CO_2,CO及H_2分子反应的生成热力学函数, 导出了反应平衡压力随温度的变化关系.分析认为杂质CO_2气体引起Pd合金膜中毒可能是由于CO_2分子吸附在Pd膜表面,形成Pd的CO_2化合物后,再自发分解为PdO和CO,而使Pd表面出现O和CO中毒所致.