【摘 要】
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采用第一性原理计算方法,研究了水分子在小尺寸Pd团簇表面的吸附和分解。选取Pd4和Pd7作为模型,详细计算了H2O,OH+H,H2+O,O+H+H的最佳吸附位置及相应的吸附能。结果表明分解
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采用第一性原理计算方法,研究了水分子在小尺寸Pd团簇表面的吸附和分解。选取Pd4和Pd7作为模型,详细计算了H2O,OH+H,H2+O,O+H+H的最佳吸附位置及相应的吸附能。结果表明分解吸附远远比分子吸附稳定；水分子倾向于吸附在团簇的顶位；H2和OH倾向于吸附在顶位或桥位；O和H原子倾向于吸附在心位。同时,我们采用从单原子角度研究金属团簇的极化性质,分析团簇局域的以及特定位置的极化性质。结合特定位置极化与吸附能的关系,发现H2O倾向于和极化率大的Pd原子成键。同时,H2,OH也有相似的吸附特性。通过过渡态的计算,我们得到了H2O分子的分解路径以及分解后的成分之间的扩散路径。在对纯Pd团簇研究的基础上,加入3d过渡金属Mo原子。首先搜索了MoPdn（n=2-14）团簇的最低能量结构,发现随着团簇尺寸的增加,Mo原子逐渐从凸起位移动到团簇表面,进而移到内部。Mo原子的掺杂,增加了团簇的稳定性。对于小尺寸Pdn团簇（n≤6）,Mo原子的掺杂提高了磁性；而对于n≥7的团簇,掺杂使得团簇呈现非磁性。团簇磁性的湮灭来自电子和结构效应。进而我们选取能量相对稳定的Pd9和Pd12团簇,进行3d和4d过渡金属掺杂的研究。发现大部分过渡金属的磁性在掺杂后被湮灭,其主要原因来自于掺杂过渡金属与周围Pd原子之间的强烈杂化作用。
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