吸附在Au(100)、Au(110)和Au(111)表面的CTAB双分子层的结构和动力学性质的分子模拟

摘要

金纳米棒的各向异性生长常被认为是由于金表面吸附溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)双分子层导致的.利用密度泛函理论(DFT)研究溴离子在(100)、(110)和(111)3种金表面上可能的吸附位点,根据它构建金表面CTAB双分子层模型,再利用分子动力学模拟方法研究这种烷基链互相交错排布的双分子层的结构.此外,动力学性质研究表明外层CTAB有着明显的横向扩散现象,而在法向上则出现上下起伏振动.相比较而言,在(111)表面上的双分子层结构的横向扩散和法向涨落更加显著.用外层单个CTA+脱离双分子层所需要的能量表征金表面CTAB双分子层的稳定性.结果表明(111)表面的CTAB双分子层的稳定性弱于其他两种金表面上的CTAB双分子层.认为这是因为(111)表面上的CTAB双分子层的排布密度相对较低,导致它相对于其他两种表面的双分子层有更高的扩散性和较低的稳定性.这可能是金纳米颗粒倾向于沿(111)表面生长的原因.