张健
,
华熳煜
,
龙春光
,
周惦武
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了完整、含Mg原子空位及Pd原子掺杂三种MgH2(110)表面的氢脱附行为及其动力学,并从电子结构角度给出了表面空位/掺杂两类缺陷对其脱氢动力学的影响机制.结果显示:MgH2(110)表面六重配位的Mg原子位置是形成Mg空位或Pd掺杂的优先位置;相对于完整表面而言,Mg空位或Pd掺杂均极大地降低了MgH2(110)表面的氢脱附能垒,在一定程度上解释了MgH2纳米结构调制与催化掺杂可明显改善体系脱氢动力学的实验现象;电子结构分析发现,表面空位/掺杂缺陷的存在致使MgH2表面在费米能级附近能隙变窄、低能级区成键电子数减少,进而导致近表面的原子层稳定性降低,从而使得表面Mg-H间相互作用减弱.
关键词:
MgH2
,
表面
,
脱氢动力学
,
能垒
,
电子结构
孙红
,
蔡小玉
,
王逊
工程热物理学报
质子交换膜燃料电池阴极电化学反应对其性能有至关重要的影响.论文基于二电子反应机理,模拟了质子交换膜燃料电池阴极氧和质子电化学反应路径,分析了电化学反应过程中各个步骤能量变化规律和氢氧键形成机制.研究发现,氧分子还原过程中,4个质子逐个接近氧分子,形成氢氧键,最终生成2个水分子;第一个质子采用和氧分子氢氧键102°夹角的方向接近其中一个氧原子,形成第一个氢氧键;当第二个质子和另一个氧原子构成氢氧键时,需要很大的活化能,这是氧还原反应的控制步骤,生成中间产物过氧化氢.研究结果为理解质子交换膜燃料电池电化学反应原理,推动质子交换膜燃料电池的应用具有重要意义.
关键词:
质子交换膜燃料电池
,
电化学反应
,
过氧化氢
,
能垒
何力佳
,
齐锦刚
,
王建中
,
曹丽云
,
苍大强
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.010
利用光学显微镜观察及显微硬度测量等方法研究了在脉冲电流作用下,Al-22%Si-1.5%Cu合金经过固溶、时效后其显微组织及基体性能的变化.结果表明,采用短时间高密度脉冲电流作用于A-22%Si-1.5%Cu合金固溶过程前期(作用时间为120S),可明显改善该合金初生硅相及Al2Cu相的形态和分布、显著提高基体的显微硬度.在固态相变经典形核理论的基础上,本文讨论了其作用机理.分析后认为脉冲电流影响了溶质原子的非平衡扩散过程,提高了固态相变的驱动力场从而降低扩散能垒,强化了溶质粒子扩散过程.
关键词:
固溶处理
,
脉冲电流
,
组织形态
,
能垒
李冬梅
,
刘建勇
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.10303
采用密度泛函理论的B3LYP方法,研究了细胞色素P450催化4-氯-N-环丙基-N-异丙基苯胺Ca-H羟基化的反应机理,该反应包含环丙基的羟基化和异丙基的羟基化两个反应途径,且这两个反应路径都是包含氢原子传递的协同过程,二重态的能垒明显低于四重态,反应主要在二重态上进行.通过比较这两个反应路径中Ca-H羟基化反应的活化能,推算出4-氯-N-环丙基-N-异丙基苯胺中环丙基Ca-H羟基化与异丙基Ca-H羟基化的反应速率之比为1.8∶1.进而推测出该底物在P450催化下脱环丙基和脱异丙基反应的分支比为64%:36%.这与实验结果一致.
关键词:
密度泛函理论
,
过渡态
,
氢原子传递
,
能垒
,
反应速率
,
反应机理
张健
,
周惦武
,
黄雅妮
,
彭平
,
刘金水
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一原理计算方法,研究了氢分子(H2)在清洁、空位缺陷及Pd原子吸附的Mg(0001)表面的吸附与解离性能.结果显示:H2在清洁Mg(0001)表面呈较弱的物理吸附,H2解离需克服较高的能垒(1.3774 eV);空位缺陷的存在增强了Mg表面对H2的物理吸附能力,且使H2的解离能垒(1.2221 eV)有所降低;而清洁表面吸附的Pd原子则会与H2产生强烈的化学吸附作用,极大地降低了H2的解离能垒(0.2860 eV).电子结构分析发现:3种表面对H2吸附与解离的催化活性与Mg(0001)表面最上层与H2直接产生吸附作用的金属原子在费米能级(EF)附近s轨道的成键电子数密切相关.
关键词:
Mg(0001)表面
,
吸附
,
解离
,
能垒
