二氧化钛表面结构和活性的密度泛函理论研究

报告时间:2013年3月25日(星期一)上午10:30

报告地点:催化基础国家重点实验室三楼会议室

报告人:龚学庆 教授

华东理工大学工业催化研究所 

报告人简介:

2007.6至今    教授博士生导师  华东理工大学工业催化研究所

2004-2007     博士后研究助理导师:Annabella Selloni 教授,

Department of Chemistry, Princeton University Princeton, USA

2001-2007     理学博士计算化学导师:Peijun Hu 教授

School of Chemistry The Queen’s University of Belfast, Belfast, U. K.

1996-2000      工学学士精细化工上海交通大学

报告摘要:

二氧化钛是一类用途非常广泛的金属氧化物。作为一种重要的催化材料,二氧化钛自身显示出特殊的催化活性,又可作为载体使用于负载型、复合型催化剂中。同时,二氧化钛还是一种实验及理论研究中的重要模型催化材料。

我们采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,结合STM实验研究结果,以常见的金红石二氧化钛为对象,系统研究了其表面特殊结构的形成机制、相关构效关系以及表面基本化学过程。具体内容和主要结果有:

1.金红石二氧化钛(011)表面(2x1)重构的具体方式,指出重构的驱动力主要来自于降低表面配位不饱和原子的成键结构的不对称性,并消除其悬挂键。

2.与实验合作者针对TiO2(011)和(110)表面物化性质,进行了系统对比研究。发现金红石TiO2 (011)重构表面仍能在乙酸、邻苯二酚、水等小分子作用下进行吸附诱导重构,表面重构与吸附诱导重构间的关系表明该表面具有很强结构自适应性,进一步提高了对于这一常用的重要金属氧化物材料构效关系的认识。

3.通过与实验研究者的合作研究,发现氢质子在TiO2 (011)和(110)表面的化学行为有很大的不同。其原因主要是(011)表面的H有很好的向体相迁移能力,而这种表面活性的差异可以从(011)及(110)表面取向与体相迁移管道间的空间关系得到很好的解释。

报告联系人:507组 于晓(9997)

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