本文關(guān)鍵詞：氫在鈹及氧化鈹表面的吸附的第一性原理理論研究

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【摘要】：由于鈹具有低密度、高熔點(diǎn)、中子倍增能力強(qiáng)、導(dǎo)熱性好、不與氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及氫溶解度低等優(yōu)點(diǎn),在核工業(yè)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。本文采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法研究了不同覆蓋度的氧原子和氫原子在Be(0001)和BeO(0001)表面的吸附及力學(xué)性質(zhì)。此外還利用爬坡式彈性能帶法(Nudged Elastic Band,NEB)探討了CH4在Be(0001)表面的吸附和解離,為鈹材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。所得主要結(jié)論有：一、研究了氧原子吸附在Be(0001)表面的最穩(wěn)定吸附構(gòu)型及力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明：由于氧原子和Be表面之間存在強(qiáng)烈的相互作用,Be表面被氧化形成BeO；此外,由力學(xué)穩(wěn)定性條件,不同覆蓋度下所有體系在基態(tài)下均具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu),鈹?shù)目辜羟泻屠炷芰﹄S著氧覆蓋度的增大而增大。二、研究了H在Be(0001)表面和BeO(0001)表面的最穩(wěn)定吸附構(gòu)型及力學(xué)性質(zhì)。吸附能的對(duì)比發(fā)現(xiàn)相比于Be(0001)表面,H更易于吸附在BeO表面。此外,力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算結(jié)果表明：不同覆蓋度下氫原子吸附Be(0001)和BeO(0001)表面時(shí),基態(tài)下的結(jié)構(gòu)均是穩(wěn)定的；鈹?shù)目辜羟泻屠炷芰﹄S著氫覆蓋度的增大而大幅度減小,氧化鈹?shù)目箶嗔涯芰﹄S著氫覆蓋度的增大而增大。對(duì)比相同覆蓋度下,H在BeO(0001)表面吸附時(shí)的抗斷裂和抗剪切形變能力更強(qiáng),剛度更高,塑性更好。三、利用NEB方法研究了甲烷在Be(0001)表面的吸附和解離,得到CHx(x=0-4)和H的最穩(wěn)定吸附構(gòu)型。此外還對(duì)甲烷的解離過程進(jìn)行了詳細(xì)的研究,計(jì)算得到了甲烷連續(xù)脫氫反應(yīng)中的活化能以及過渡態(tài)構(gòu)型。結(jié)果表明,甲烷在Be(0001)面的解離過程是放熱反應(yīng),最主要解離的產(chǎn)物是C。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O647.3;O641.1

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1 司玉昌,劉漫輝,孟令鵬,鄭世鈞;表面吸附和計(jì)算方法的評(píng)述[J];河北師范大學(xué)學(xué)報(bào);2004年01期

2 周成思;玻璃布表面吸附水蒸氣對(duì)玻璃鋼性能的影響[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;1988年03期

3 王仲妮,石明理;陰陽離子表面活性劑復(fù)配體系在水溶液中的表面吸附——三氧乙基化十二醇醚磺酸鈉與十六烷基三甲基溴化銨體系[J];日用化學(xué)工業(yè);1993年04期

4 畢只初,史彥,顏文華,俞稼鏞;十六烷基三甲基溴化銨在二氧化硅表面吸附的研究[J];化學(xué)試劑;1997年06期

5 黃波,楊宇;溶液表面吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)非線性擬合法處理[J];大學(xué)化學(xué);2002年03期

6 陳靜,王學(xué)軍,朱立軍;砷在貴州地區(qū)紅土表面吸附和解吸的動(dòng)力學(xué)研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2003年06期

7 劉麗;劉付軼;韓聚廣;盛六四;;硼氧小分子在鉑團(tuán)簇表面吸附的密度泛函研究[J];中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào);2009年02期

8 王平全;;用等溫吸附法確定粘土表面吸附結(jié)合水界限[J];西南石油學(xué)院學(xué)報(bào);2005年06期

9 黃曉華;張相育;吉青;楊小震;;應(yīng)用分子力學(xué)研究表面吸附能的可行性[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2007年03期

10 付愛萍,馮大誠,杜冬梅,王煥杰;為什么水在金屬表面的吸附構(gòu)型是傾斜的──水在銅、鋁表面吸附的量子化學(xué)計(jì)算[J];化學(xué)物理學(xué)報(bào);2000年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸海鳴;孟祥康;;納米粒子表面吸附的尺寸效應(yīng)[A];第十一屆全國青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2007年

2 周素芹;居學(xué)海;;硝胺在鋁表面吸附行為的理論研究[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第14分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 陳玉鑫;陳旭;查良鎮(zhèn);;氣溶膠顆粒表面吸附氣體的初步分析[A];中國真空學(xué)會(huì)質(zhì)譜與檢漏專委會(huì)第十一屆年會(huì)、中國計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)真空校準(zhǔn)專委會(huì)第六屆年會(huì)論文摘要集[C];2002年

4 花修藝;董德明;于菲;趙興敏;;線性規(guī)劃法研究天然水體沉積物和生物膜的表面吸附特性[A];中國化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2006年

5 鄧文禮;肖占文;王為;李德泉;;DNA分子在固態(tài)表面吸附和凝聚的掃描隧道顯微學(xué)研究[A];中國化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2006年

6 耿信鵬;周燁;王保懷;鄭長(zhǎng)征;;變性劑濃度對(duì)蛋白在適度疏水表面吸附折疊的影響研究[A];中國化學(xué)會(huì)第十五屆全國化學(xué)熱力學(xué)和熱分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];2010年

7 余壽文;張吉橋;馮西橋;;表面吸附引起的表面變形與微梁彎曲和共振頻移[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

8 張吉橋;余壽文;馮西橋;;表面吸附引起微梁的靜態(tài)彎曲和共振頻移[A];損傷、斷裂與微納米力學(xué)進(jìn)展：損傷、斷裂與微納米力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

9 潘倫;鄒吉軍;王松博;張香文;王蒞;;表面吸附水對(duì)可見光染料敏化過程的重要影響[A];第十三屆全國太陽能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

10 何丕模;;金屬表面吸附及相互作用研究[A];華東三省一市第三屆真空學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任浩;納米及表面吸附體系的第一性原理研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 劉新;金屬熔化過程與表面吸附的計(jì)算化學(xué)研究[D];大連理工大學(xué);2006年

3 王平全;粘土表面結(jié)合水定量分析及水合機(jī)制研究[D];西南石油學(xué)院;2001年

4 賀艷斌;N_2H_4在過渡金屬及合金表面吸附和分解的第一性原理研究[D];山西師范大學(xué);2015年

5 劉淑萍;Ru、Cu和Au表面吸附和反應(yīng)的理論研究[D];大連理工大學(xué);2013年

6 周永軍;氣體分子在ABO_3型氧化物表面吸附的第一性原理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 王曉琳;表面吸附受限高分子體系結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算機(jī)模擬研究[D];吉林大學(xué);2008年

8 辛振東;HCN在Fe、Co和Ni表面吸附的密度泛函理論研究[D];中北大學(xué);2013年

9 朱萍;SO_2/Ag（110）、Cu（100），，C_2D_2/Si（111）7×7：表面吸附和反應(yīng)的NEXAFS研究[D];浙江大學(xué);2001年

10 馬敏;鐵原卟啉在電極表面吸附與反應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)光譜法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘明靜;水分子在高嶺石帶電表面吸附的理論研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 武媛媛;氫在鈹及氧化鈹表面的吸附的第一性原理理論研究[D];北京化工大學(xué);2016年

3 曹梅娟;苯和吡啶在銅族金屬表面吸附的理論研究[D];福州大學(xué);2006年

4 漢軍良;氫在金屬鈀臺(tái)階和納米顆粒表面吸附特性的理論研究[D];湖南大學(xué);2009年

5 于海燕;氣體原子或分子在過渡金屬表面吸附和解離的理論研究[D];山東師范大學(xué);2010年

6 蔡梅超;表面吸附和動(dòng)力學(xué)模擬[D];山東師范大學(xué);2002年

7 喬青安;分子和分子片段在過渡金屬表面吸附的微觀動(dòng)力學(xué)[D];山東師范大學(xué);2001年

8 張學(xué)娜;原子、分子在過渡金屬表面吸附的微觀動(dòng)力學(xué)研究[D];山東師范大學(xué);2008年

9 田鳳惠;表面吸附動(dòng)力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)行為的理論研究[D];山東師范大學(xué);2003年

10 呂乃霞;GaN（0001）表面吸附小分子的密度泛函研究[D];福州大學(xué);2004年

本文編號(hào)：1205849