电化学(中英文) ›› 2014, Vol. 20 ›› Issue (3): 206-218. doi: 10.13208/j.electrochem.130894
• 基础电化学近期研究专辑(武汉大学 陈胜利教授主编) • 上一篇 下一篇
欧利辉1,2,陈胜利2*
OU Li-hui1,2, CHEN Sheng-li2*
摘要: 利用基于平面波的密度泛函理论(DFT)计算研究了氧气分子在Pt(111)表面的吸附和解离,以及解离产物进一步质子化形成H2O的过程. 通过使用不同尺寸的平板模型和在表面预吸附不同数量的氧原子,研究了氧覆盖度对氧还原反应(ORR)路径的影响,并对使用不同水合质子模型的计算结果进行了比较. 研究结果表明: 质子化的end-on化学吸附态OOH*的形成是ORR的初始步骤;OOH*能够转化形成非质子化的top-bridge-top化学吸附态O2*,或者解离形成吸附的O*物种. 对不同氧覆盖度下各种可能步骤的活化能计算结果表明,O*的质子化形成OH*物种是ORR的速决步骤. 增加氧覆盖度时,该步骤的活化能减少. 此外,还发现使用比H7O3+更复杂的水合质子模型不会改变计算所得的反应路径.
中图分类号: