Ru(0001)表面小Ba_xO_yクラスタの幾何学的安定性と窒素吸着特性【Powered by NICT】

Yan Jing; Xu Weiyun; Guo Hui; Gong Yu; Mi Yiming; Zhao Xinxin

文献

J-GLOBAL ID：201502204499392154 整理番号：15A0986809

Ru(0001)表面小Ba_xO_yクラスタの幾何学的安定性と窒素吸着特性【Powered by NICT】

Geometric stability and nitrogen adsorption properties of small Ba_xO_y cluster-modified Ru(0001) surface

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資料名：
巻： 64 号： 1 ページ： 016802-1-016802-7 発行年： 2015年
JST資料番号： B0628A ISSN： 1000-3290 CODEN： WLHPA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：中国 (CHN) 言語：中国語 (ZH)

バリウムプロモーターは二次アンモニア合成触媒,これは触媒の性能を大きく改善できるで広く使用されている。酸化バリウムはバリウムプロモーターの主な成分として確認されたが,金属バリウムの存在が議論されてきた。理論的にこの問題を明らかにするために,第一原理計算は,幾何学的安定性と小さなBa_xO_yクラスタ修正したRu(0001)表面の窒素吸着特性を調べるために実施した。Ba_2OクラスターはH_2O/H_2の圧力率は1‰以下であるという条件下でRu(0001)表面上の他の小さなクラスタまたは原子(BaO_2,BaO,BaおよびO)よりも安定であることが分かった。これはBaOプロモーターは実験中の水素ガスによる部分的に還元できることを意味している。クラスターの修飾により誘導される状態と電荷差の投影密度の結果によると,Ba_2Oクラスタ中のO原子はRu原子のd(z2)軌道から電子を獲得,O-Ru結合を形成する;Ba_2Oクラスタ中のBa原子は電子を移動する最近接Ru原子とBa Ru金属結合を形成した。窒素の吸着はアンモニア合成における初期反応物であるので,著者らはまたBa_2Oクラスタ近傍の窒素吸着特性を研究した。OおよびBa原子の異なる化学的性質と比較して,OおよびBa原子に近いサイト上の窒素分子の吸着特性は類似していた。対応部位での窒素吸着エネルギーは0.88と0.78eVと計算した。窒素分子の結合長はO原子近傍で約0.187nm,およびBa原子近傍の0.190nm,その両方が清浄表面(~0.197 nm)のそれよりも短かった。また窒素分子の伸縮振動周波数はO原子近傍の1888cm~(-1),Ba原子近傍の1985cm~(-1)は清浄表面(~2193cm~(-1))のそれ以下であると計算された。Ba_2Oクラスターは窒素分子の結合強度を弱めることを示唆した。窒素吸着により誘起された電荷差によると,Ba_2Oクラスタの静電相互作用はπ反結合軌道の占有と窒素分子の電気分極を増加させると,N-N結合を弱める。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】

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原子・分子のクラスタ

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