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cenwanglai榮譽(yù)版主 (知名作家)
老和山猥瑣派九段
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[求助]
金屬氧化物簇是否需要加氫飽和邊界？
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楊金龍老師的石墨條帶模型用氫原子來(lái)飽和邊界，這樣做的合理性和必要性在哪里呢？有人解釋是為了保持邊界上C也是sp2雜化的狀況（http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=4302791）。但是需要注意到，石墨烯中每個(gè)C原子還有一個(gè)2p電子在pie鍵上，而用來(lái)飽和的邊界H原子時(shí)沒(méi)有這樣的pie電子的。這種偏差如何理解？ 我們?cè)谧鼋饘傺趸锏膕lab模型的時(shí)候，表面沒(méi)有拿任何東西來(lái)飽和。slab面向真空一面的部分，為什么可以不考慮加H飽和？比如CeO2(111)。是不是因?yàn)槠潴w相O和Ce配位數(shù)分別為4和8，在O-terminated的(111)面上，O和Ce配位數(shù)分別為3和7.變化本來(lái)就很小，完全不用H來(lái)飽和？ 注意到大連化物所李微雪他們science上的文章FeOx/Pt復(fù)合催化劑,其模型就是Pt(111)上附著單層FeOx條帶，其邊界上并沒(méi)有用H來(lái)飽和。 那么，是不是說(shuō)，遠(yuǎn)離體相特性的金屬氧化物模型，比如二維單層膜，三維納米粒子，二維片或無(wú)限長(zhǎng)的條帶，邊界是否需要飽和要看其實(shí)際存在的狀態(tài)？ 在研究金屬氧化物簇的時(shí)候，如果是從金屬氧化物塊體中截取若干金屬原子和氧原子來(lái)，是否需要添加H來(lái)飽和邊界？ 說(shuō)一個(gè)模型是合理的，怎么來(lái)判斷？ 金屬氧化物簇或其他低維模型方面，希望提供參考文獻(xiàn)以供學(xué)習(xí)~ @fegg7502 @spur [ Last edited by cenwanglai on 2012-8-17 at 22:50 ] |
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cenwanglai: 金幣+10, ★★★很有幫助, 非常感謝你的幫助~ 2012-08-17 17:03:22
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http://g.zhubajie.com/urllink.php?id=12713033xek5m47nyp7g269k 這個(gè)應(yīng)該是最早提出來(lái)用贗H來(lái)飽和底面懸掛鍵的論文了，共價(jià)晶體用贗H來(lái)鈍化表面懸掛鍵的例子很多的 |
4樓2012-08-17 16:43:17
★ ★ ★
fzx2008: 金幣+3, 謝謝回帖！ 2012-08-17 16:59:15
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我認(rèn)為加H飽和的原因是表面有未成對(duì)的電子，加贗H可以和表面的懸掛鍵形成體相的成鍵，這樣表面就不會(huì)有能隙態(tài)了，然后就可以只關(guān)注其他的方面。但是加H鈍化只適合共價(jià)晶體，因?yàn)楣矁r(jià)晶體的表面的懸掛鍵上有未成對(duì)的電子，而離子晶體沒(méi)有。舉例來(lái)說(shuō)，Ga-rich 的GaAs表面（理想的），Ga的懸掛鍵上有3/4個(gè)電子，那么就可以用有5/4個(gè)電子的贗H來(lái)鈍化。在舉例來(lái)說(shuō)，研究HfO2的表面時(shí)，O終結(jié)的底面可以只留一半的O，就能做出一個(gè)絕緣的表面。是否合理的標(biāo)準(zhǔn)我認(rèn)為可以做PDOS，看看鈍化之后的表面是否會(huì)在BULK-LIKE 部分的能隙里存在表面態(tài)。 --以上純屬個(gè)人理解，如有錯(cuò)誤，概不負(fù)責(zé)  |
2樓2012-08-17 16:14:40
cenwanglai
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fegg7502
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WDD880227: 金幣+2, 多謝對(duì)本版做出的貢獻(xiàn)~~ 2012-08-18 08:57:50
cenwanglai: 金幣+10, ★★★很有幫助, 謝謝回復(fù)~ 2012-08-18 09:35:29
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表面斷鍵是否需要其它離子飽和的問(wèn)題，1、看你的對(duì)比實(shí)驗(yàn)條件；2、從理論角度考慮斷鍵是否對(duì)物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)帶來(lái)很大影響。 如石墨烯吧，他的制備過(guò)程在液相，石墨烯邊緣的斷鍵肯定要和某離子結(jié)合的，酸性環(huán)境，H的可能性比較大，如果是硫酸，磺酸根離子也有的， 你說(shuō)的這個(gè)“但是需要注意到，石墨烯中每個(gè)C原子還有一個(gè)2p電子在pie鍵上，而用來(lái)飽和的邊界H原子時(shí)沒(méi)有這樣的pie電子的。這種偏差如何理解？”的問(wèn)題，我覺(jué)得，你可以將石墨烯條帶取的盡可能的寬，這樣子邊緣部分的電子結(jié)構(gòu)對(duì)里面的電子結(jié)構(gòu)影響的更小。如果直接考慮你說(shuō)的這個(gè)問(wèn)題的話，不知道用二價(jià)（Be）或者三價(jià)（B）的離子是否更合理?你可以試試呢？ 對(duì)于氧化物或金屬表面的話，要看哪種金屬，那種氧化物，具體的實(shí)驗(yàn)條件呢，Science的文章多半是跟高真空條件下的模型催化劑對(duì)比的，他們實(shí)驗(yàn)應(yīng)該能檢測(cè)到?jīng)]有其余的離子，所以，這個(gè)不用任何離子飽和， 金屬氧化物的表面，要看情況，好比氧化鋁催化醇脫水吧，在空氣氣氛下很容易吸水，真是催化條件下表面被水覆蓋的，所以計(jì)算要考慮各種水覆蓋度的可能。 有的催化反應(yīng)呢，真實(shí)條件下沒(méi)有水，好比氧化鎂催化甲烷活化，這個(gè)時(shí)候就不能考慮水覆蓋了呢。 對(duì)于C、Si、P、N等，這些東一般形成共價(jià)鍵，斷鍵對(duì)共價(jià)鍵的電子結(jié)構(gòu)影響比較大，很多時(shí)候要考慮用某個(gè)東西給他們的斷鍵飽和一下，典型的是分子篩的團(tuán)簇模型 |
7樓2012-08-18 07:51:40
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