水分子在ZrCo(110)表面聚集与解离的理论研究OA北大核心CSTPCD
储氚材料锆钴合金(ZrCo)与气体中的水分子发生氧化反应,会导致材料表面的毒化失活,对聚变堆的安全运行产生极大影响.本文利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究了不同水分子团簇在ZrCo(110)表面的吸附-解离行为.研究发现,6个水分子形成的水团簇在表面通过氢键作用形成环状的吸附构型,随着团簇尺寸的增大,由于表面空间效应,新增分子的吸附能逐渐减小,水团簇逐渐演变成复杂的双层水分子吸附构型;由于水团簇存在氢键作用,质子能够在不同水分子之间发生快速的转移.并且水分子容易在ZrCo(110)表面活性位点发生化学键断裂,其产物OH主要与表面Zr原子存在相互作用,而产物H吸附在Zr2Co空位.因此,氢键作用在水分子氧化腐蚀ZrCo(110)表面过程中扮演着非常重要的角色.
汤茹;但琪;叶荣兴;兰越景;王劲川;谌晓洪;宋江锋;周琳森;
西华大学理学院,成都610039 中国工程物理研究院材料研究所,绵阳621907西华大学理学院,成都610039中国工程物理研究院材料研究所,绵阳621907
化学
水团簇锆钴合金吸附-解离第一性原理计算
《高等学校化学学报》 2024 (008)
P.108-118 / 11
国家自然科学基金(批准号:52371242);四川省科技厅项目(批准号:2023YFSY0021,2023YFQ0107)资助.
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