Квантово хімічні моделі адсорбції - квантова хімія, Детальна інформація

Результати розрахунків наведено на малюнку 2.

У лівій частині малюнка подані рівні енергії для відповідних елементарних фрагментів, штриховою лінією показано рівень Фермі.

З мал. 2 а випливає, що макромолекула, утворена з фрагмента (мал. 1 а) об’ємно – центрованої кубічної гратки літію, має металізовану структуру, що характеризується перетином заповненої та валентної зони (енергія Фермі EF)рівна 4,74 eV. Ні в валентній ні в вакантній областях заборонених зон нема. на малюнку 2 б наведена зонна структура макромолекули, елементарний фрагмент якої складається з шести атомів. Видно, що при розширенні елементарного фрагмента верхня границя валентної зони не міняється і її ширина рівна 7,47 eV.

Цікава зміна в зонній структурі літію відбувається при адсорбції атома водню (мал. 2 в). при цьому верхня границя валентної зони знижується на 0,46 eV, звідки випливає, що при адсорбції атомів водню на поверхні літію його донорні властивості знижуються. Експериментально це має проявлятися в збільшенні роботи виходу метала. Поряд із звуженням s-зони літію в валентній зоні системи з’являється заборонена зона шириною 1,12 eV, що відділяє стан метала від станів, що зумовлені зв’язками Li-H. Проте при адсорбції атома водню металічна структура все ж таки зберігається.

Останнім часом для вивчення адсорбційних явищ широко використовують метод фотоелектронної спектроскопії. Методика, що була тут розглянута, більш підходить для інтерпретації отриманих отримуваних спектрів, ніж класичні кластерні розрахунки. А саме, наведені тут теоретичні розрахунки, вказують на зниження густини, на рівні Фермі, металу і появу додаткової вузької низько енергетичної зони при абсорбції атомів водню та літію. Саме тому в фотоелектронному спектрі системи слід очікувати зниження інтенсивності піку s-електронів металу і появу вузького додаткового піку.

Таким чином, наведена тут методика розрахунків дає відомості про енергетичний стан як поверхні каталізаторів так і адсорбованої молекули, що необхідно для пояснення механізму гетерогенних каталітичних процесів.

Використана література:

Сорбция и хроматография. сборник статей 1979 Академия Наук СССР.

Реферат повністю базується на статті «РАСЧЕТИ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРИ СИСТЕМЫ АДСОРБАТ- КАТОЛИЗАТОР В ЦИКЛИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БЛОХА» А.М. Гюльмалиев, С.Г. Гагарин, А.А. Кричко. Ст.20 1979