水分子在金属氧化物表面吸附行为研究

项目名称： 水分子在金属氧化物表面吸附行为研究

项目编号： No.11204185

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐虎

作者单位： 南方科技大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 水分子与金属氧化物的作用引起了大家广泛的兴趣。研究发现水在一些金属氧化物表面以分子形式吸附，而在另一些表面全部分解或者部分分解。对引起水分子不同吸附行为的原因还存在争议。通常认为分子间作用力决定水的吸附状态，然而这种作用不能解释低覆盖度下水的不同吸附行为。因此，很有必要去寻找另外的驱动力。根据表面氧2p能级相对块体价带顶的位置，氧化物表面分为三类。第一类为表面氧2p能级低于块体价带顶，第二类为表面氧2p能级高于块体价带顶，第三类为表面氧2p能级位于块体价带顶附近。我们前期工作发现表面氧2p能级相对价带顶的位置对确定水的吸附形式至关重要，这是因为水分解时其表面氧2p能级显著降低。本项目通过对包括水的分子吸附、全部分解和部分分解在内的主要吸附状态进行研究，我们期望找到金属氧化物表面氧2p能级相对块体价带顶的位置对水吸附状态的影响。本项目对预测水的吸附行为有用，进一步的研究工作将十分必要。

中文关键词： 水吸附；金属氧化物表面；第一性原理计算；电子结构；反应势垒

英文摘要： The interaction of water with metal oxide surfaces have generated wide spread interest. Studies have found that water adsorbs molecularly on some oxide surfaces while it completely or partially dissociates on other oxide surfaces. The cause of the differe

英文关键词： Water Adsorption；Metal Oxide Surfaces；First-Principles Calculations；Electronic Structure；Reaction Barrier