基于密度泛函理论计算的CO2在SrTiO3(100)表面的吸附

摘 要：通过密度泛函理论的第一性原理，模拟了CO2分子在SrTiO3(100)表面TiO2-和SrO-位点上的吸附行为，获得了CO2在各种吸附条件下的结构参数及表面吸附能，进而研究了吸附机理和结构稳定性。计算结果表明，当CO2的C原子吸附在SrTiO3(100)表面SrO-及TiO2-位点的氧原子上时，吸附结构较稳定，尤其是C、O共吸附时最稳定，而其余吸附模型则不稳定。对吸附稳定模型的Mulliken布局数及态密度分析显示：CO2分子在SrTiO3(100)表面吸附主要是由于SrTiO3(100)面的电子跃迁至CO2分子，CO2分子得到电子形成弯曲的CO2-阴离子结构，并伴随着C-O键的伸长，从而达到吸附活化CO2的目的。