N2在Co掺杂Ru(001)表面吸附的DFT研究

摘要

采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,对N2在Ru(001) 表面top、fcc、hcp、bridge 四个吸附位和Ru-Co(001)表面Ru-top、Co-top、Ru(Ru)Ru-bridge、Co(Co)Co-bridge、Ru(Co)Co-bridge、Ru(Ru)Co-bridge、Ru2Co-hcp、RuCo2-hcp、Ru2Co-fcc、RuCo2-fcc十个吸附位的14种吸附模型进行了构型优化、能量计算,得到了N2较有利的吸附位;并对清洁表面进行能带分析,对最佳吸附位进行总态密度分析.结果表明:掺杂Co后,Ru催化剂的能带变宽,催化活性增强;N2在Ru(001)表面的最稳定吸附位top的吸附能是-88.94 kJ·mol-1,在Ru-Co(001)表面的最稳定吸附位Ru-top的吸附能是-95.71 kJ·mol-1,而且N2与金属表面成键,属于化学吸附.