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摘要
采用第一性原理方法,通过计算表面能确定Mg3N2（011）为最稳定的吸附表面,分别研究了H2分子在Mg3N2（011）三种终止表面的吸附性质.研究发现H2分子平行表面放置更有利于吸附,表面能最低的终止表面Model II上吸附H2分子最稳定,主要存在三种化学吸附方式:第一种吸附方式,H2分子解离成2个H原子分别吸附在N原子上形成双NH基,这是最佳吸附方式;此时H2分子与Mg3N2表面间主要是H原子的1s轨道和N原子的2s、2p轨道发生作用,N—H之间为典型的共价键.第二种吸附方式中H2分子部分解离,两个H原子吸附在同一个N原子上形成NH2基.第三种吸附方式中H2分子解离成两个H原子,一个H原子和表面N原子作用形成NH基,另一个H原子和表面Mg原子作用形成Mg H结构.三种吸附方式不存在竞争关系,形成双NH基的吸附方式反应能垒最低,最容易发生.除此之外H2还能以分子的形式吸附在晶体表面,形成物理吸附.
- 出版日期2017
- 单位兰州理工大学
