Pd 掺杂对 ZnO(1120) 面上水解离的影响

doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20526

催化学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (8): 1427-1431.DOI: 10.3724/SP.J.1088.2012.20526

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Pd 掺杂对 ZnO(1120) 面上水解离的影响

顾向奎, 丁戊辰, 黄传奇, 李微雪*

中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室, 辽宁大连116023

收稿日期:2012-05-15 修回日期:2012-05-30 出版日期:2012-08-01 发布日期:2012-08-01

Effect of Pd Doping on Water Dissociation on ZnO(1120) Surface

GU Xiangkui, DING Wuchen, HUANG Chuanqi, LI Weixue*

State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China

Received:2012-05-15 Revised:2012-05-30 Online:2012-08-01 Published:2012-08-01

摘要/Abstract

摘要： 采用密度泛函理论计算研究了清洁的以及 Pd 掺杂的 ZnO(1120) 面上水分子的吸附和解离. 结果表明, 在清洁 ZnO(1120) 上, 水分子倾向于分子吸附, 解离吸附较为困难. 在 Pd 掺杂的 ZnO 上, 水分子仍倾向吸附在 Zn 原子上, 且吸附能与其在清洁 ZnO 表面的相当. 然而, Pd 的掺杂可增强水解离产物 OH 和 H 的吸附, 从而显著提高了水的解离活性, 相应的水解离能垒为 0.36 eV, 放热 0.21 eV.

关键词: 钯, 掺杂, 氧化锌, 水, 解离, 密度泛函理论

Abstract: Water monomer adsorption and dissociation on clean and Pd-doped ZnO(1120) surface were investigated by using density functional theory calculations. It was found that water monomer on clean ZnO(1120) prefers the molecular adsorption rather than dissociation. However, its dissociation on Pd-doped ZnO became exothermic with reaction energy of -0.21 eV and kinetically facile with barrier of 0.36 eV, due to enhanced bonding strength of the product OH and H.

Key words: palladium, doping, zinc oxide, water, dissociation, density functional theory

顾向奎, 丁戊辰, 黄传奇, 李微雪. Pd 掺杂对 ZnO(1120) 面上水解离的影响[J]. 催化学报, 2012, 33(8): 1427-1431.

GU Xiang-Kui, DING Wu-Chen, HUANG Chuan-Qi, LI Wei-Xue. Effect of Pd Doping on Water Dissociation on ZnO(1120) Surface[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2012, 33(8): 1427-1431.

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