一种预测MgO纳米团簇表面气态沉积过渡金属Au、Pt吸附CO分子吸附性质的方法

摘要

本发明公开了一种预测MgO纳米团簇表面气态沉积过渡金属Au、Pt吸附CO分子化学吸附性质的方法，有效地利用密度泛函理论（DFT）中B3LYP方法对吸附体系A：Mg₉O₉/Au/CO模型；B：Mg₉O₉/Pt/CO模型；C：Mg₉O₈/Au/CO模型；D：Mg₉O₈/Pt/CO模型进行结构优化，使用计算机更方便更快捷的模拟出键长，键角，二面角，吸附能量和前线轨道等输出信息，可以有效避免其他物质的干扰，从而得到比试验数据更为准确的计算模拟数据值，而且可以得出一系列吸附体系中吸附能量值的大小，预测出该系列吸附体系对CO分子吸附的强弱，对未来纳米MgO材料结构进行优化，使其更具吸附速率快、反应迅速、吸附容量大等优点，为环境保护和资源节约等方面发挥重要作用。

主权项

一种预测MgO纳米团簇表面气态沉积过渡金属Au、Pt吸附CO分子吸附性质的方法，其特征在于：包括如下步骤：1）纳米团簇模型的选择：选择建立下面8种吸附体系模型作为研究对象，A：Mg₉O₉/Au/CO吸附体系模型，B：Mg₉O₉/Pt/CO吸附体系模型，C：Mg₉O₈/Au/CO吸附体系模型，其中MgO表面存在F_5c位氧缺陷，D：Mg₉O₈/Pt/CO吸附体系模型，其中MgO表面存在F_5c位氧缺陷，E：Mg₉O₈/Au/CO吸附体系模型，其中MgO表面存在F_4c位氧缺陷，F：Mg₉O₈/Pt/CO吸附体系模型，其中MgO表面存在F_4c位氧缺陷，G：Mg₉O₈/Au/CO吸附体系模型，其中MgO表面存在F_3c位氧缺陷，H：Mg₉O₈/Pt/CO吸附体系模型，其中MgO表面存在F_3c位氧缺陷；2）计算方法和基组的选择：选用密度泛函理论中的B3LYP方法，有关于基组的选择如下，由于Au、Pt原子的价电子是Au:5d10 6s1、Pt：5d9 6s1，采用Hay‑Wadt赝势及双ξ极化基组；对于完美表面MgO表面吸附点周围的Mg原子和O原子，采用6‑31G(d)基组；另外，对于存在氧缺陷的MgO表面，增加弥散函数；对于被吸附分子同样采用6‑31G(d)基组；3）结构优化：根据步骤2）中所选用的计算方法和基组，使用关键词opt，提交计算作业，启动Gaussian03程序对所提交的计算作业进行运算，直到所要求的四个常数完全收敛，计算机运算结束并得到输出文件；4）输出信息提取：在完成对8种不同吸附体系的结构优化之后，从Gaussian03软件计算的输出文件中提取出关于所述8种吸附体系的最低能量值；5）根据步骤4）提取出的信息，得出所述8种吸附体系相应的体系能量降低值即吸附能，总结出所述8种不同吸附体系的吸附能大小变化的规律；6）预测该系列各吸附体系中MgO表面气态沉积过渡金属Au、Pt对CO分子吸附能力的大小和吸附可行性的判断。