DFT研究：CHx(x=2-4)在Co(111)表面的吸附特性

"CHx(x=2-4)在Co (111)表面吸附的DFT研究 (2011年)，这篇论文是2011年发表在四川大学学报(自然科学版)上的，作者是万邦江和张福兰。文章利用密度泛函理论（DFT）和周期平板模型，探讨了CHx分子（x=2-4）在钴（Co）(111)晶面的不同吸附位点——top、fcc、hcp和bridge位的吸附行为。" 这篇研究中，作者对CH2、CH3和CH4这三种分子在Co(111)表面上的吸附进行了深入分析。通过结构优化和能量计算，确定了它们在该表面上的最优吸附位置。结果显示，CH4和CH3的最稳定吸附位是top位，其吸附能分别为-60.35 kJ·mol-1和-227.61 kJ·mol-1，这意味着这两种分子与Co(111)表面的相互作用强度大，具有较强的吸附稳定性。 相反，CH2在Co(111)表面的最稳定吸附位是hcp位，其吸附能高达-440.52 kJ·mol-1，这个数值表明CH2与Co(111)表面的结合力比CH4和CH3更强烈。这种差异可能是由于不同分子结构和电子配置导致的。 此外，作者还进行了密立根电荷和总态密度分析，这些分析揭示了在吸附过程中存在电荷转移现象，这进一步证实了吸附过程为化学吸附，即吸附分子与金属表面之间形成了化学键。化学吸附通常涉及电子云的重组，因此伴随着电荷分布的改变，这也是研究中观察到电荷转移的原因。 总结来说，这篇论文通过DFT计算揭示了CHx分子在Co(111)表面吸附的详细信息，包括吸附位点的选择、吸附能的大小以及吸附性质，为理解CHx与过渡金属表面的相互作用提供了理论基础，对材料科学、催化领域的研究具有重要意义。这些研究成果可以指导设计新型催化剂或理解相关的化学反应机理。