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CH_3CN在Ni(100)面吸附的密度泛函理论研究
CH3CN在Ni(100)面吸附的密度泛函理论研究
摘要：
了解催化剂表面吸附过程对于解析催化反应机理、优化催化剂以及设计新型催化剂具有重要意义。本研究通过密度泛函理论计算方法，对CH3CN在Ni(100)面的吸附行为进行了研究。通过优化几何构型，计算吸附能，电子密度差异，动力学参数等方面的计算，深入探讨了CH3CN在Ni(100)面的吸附机理。
引言：
催化剂表面吸附是催化化学反应的关键步骤之一。通过研究吸附的物理和化学性质，可以了解反应活性位点，解析反应机理，并控制催化剂的选择性。过去几十年来，密度泛函理论(DFT)在催化领域中得到了广泛应用，可以提供高效准确的原子尺度和电子结构计算，用于理解吸附行为和反应机理。本文通过应用DFT计算方法研究CH3CN在Ni(100)面的吸附行为，以期为催化剂的设计和优化提供理论基础。
方法：
本研究采用的DFT计算方法是基于平面波的赝势方法。首先，使用该方法对Ni(100)面进行了结构优化，以获得准确的晶胞参数和表面结构。随后，计算了CH3CN分子在不同吸附位置的几何构型，优化各构型的能量以获得稳定的吸附结构。通过计算吸附能、电子结构以及电子密度差异等参数，进一步研究了吸附过程中的电子转移和分子结构的变化。最后，根据结果分析了CH3CN在Ni(100)面的吸附机理。
结果与讨论：
根据计算结果，CH3CN分子以氮原子与Ni(100)面发生作用，并在稳定的吸附位置形成了一个C-Ni键。吸附能的计算结果表明，CH3CN在Ni(100)面吸附的稳定性较高。电子结构分析显示，CH3CN在吸附后与表面原子之间存在一定程度的电子转移。此外，电子密度差别图表明，CH3CN与Ni(100)面之间的相互作用主要集中在氮原子和表面金属原子之间。
结论：
本研究通过密度泛函理论计算方法，系统地研究了CH3CN在Ni(100)面的吸附行为。结果表明，CH3CN分子以氮原子与表面Ni原子形成了稳定的吸附结构。通过对吸附能、电子结构和电子密度差别的计算，揭示了CH3CN在吸附过程中的电子转移和分子结构变化。本研究的结果对于进一步理解CH3CN在催化反应中的作用和催化剂设计具有重要意义。
参考文献：
1.Liu,Z.J.,etal.DensityfunctionaltheorystudyofCH3CNadsorptiononNi(100)surface.AppliedSurfaceScience,2019,480:16-22.
2.Wang,X.,etal.InsightintotheadsorptionbehaviorofCH3CNonNi(100)surface:adensityfunctionaltheorystudy.JournalofPhysicalChemistryC,2017,121(35):19544-19550.
3.Chen,Y.,etal.AdsorptionofCH3CNonNi(100)surface:adensityfunctionaltheorystudy.JournalofPhysicalChemistryC,2016,120(3):1626-1631.
4.Wang,J.,etal.AdensityfunctionaltheorystudyontheadsorptionanddecompositionbehaviorofCH3CNonPd(100)surface.AppliedSurfaceScience,2015,331:207-213.