LaMnO-,3-第一性原理計算及其催化特性的研究.pdf

1、近年來，隨著計算機硬件和軟件的不斷發(fā)展，分子模擬作為材料科學研究的重要手段，已被廣泛應用于學術研究，并在非均相催化領域的研究已經取得了一定的進展，廣泛用于預測催化劑的結構與活性的關系，探索催化反應機理等問題。采用分子模擬對Pd/LaMnO3催化劑進行設計和摻雜改性，有助于人們在認識原子及分子層次機理的基礎上，對分子設計進行指導，縮短實驗周期，提高效率并節(jié)約成本。 目前，基于密度泛函理論框架下的第一性原理方法已廣泛應用于表面吸附及

2、其氧化物體系的摻雜改性研究，本文采用基于密度泛函理論框架下的第一性原理平面波贗勢方法，對LaMnO3材料的體相電子結構和摻雜改性以及氧氣在LaMnO3（001）表面吸附性質進行了研究，并作實驗驗證了模擬方法的正確性，主要研究結果如下： （1）系統(tǒng)的計算了LaMnO3體相的電子結構，包括能帶結構、態(tài)密度，并對價鍵結構進行了Mulliken布局分析，結果表明：LaMnO3具有半金屬特性；價帶項的主要貢獻是Mn-d和O-p，導帶底主要

3、是La-p和Mn-s軌道貢獻。 （2）計算了氧氣在LaMnO3（001）表面吸附，結果表明：有三種較優(yōu)吸附模式：Pauling、Griffiths以及雙中心吸附模式；整個過程屬于化學吸附；吸附過程中形成了O2-；吸附后表面Mn的化合價均有不同程度的升高，其中，Griffiths吸附模式下Mn的化合價變化最多，化合價為：Mn3+0．87、Mn3+0．85。 （3）研究了IaMnO3摻雜改性后的電子結構和摻雜元素對氧缺陷形成