一氧化碳在原子簇Zn_4O_4上吸附的从头算研究

以原子簇Zn_4O_4模型，用量子化学的从头算方法与补偿方法（counterpoise）相结合研究了一氧化碳在氧化锌极化表面Zn-ZnO(0001)和O-ZnO(000-1)及在非极化（10-10）表面的吸附态和吸附键能。研究表明，无论锌离子以何种方式出现在晶体表面，锌离子都是较强的活化吸附中心，CO的碳原子向内的吸附键最强。这一结论与宏观实验测试的结果相一致，尽管宏观实验测试的结果在上述不同晶体表在相近的CO脱附热。这种不同氧化锌晶体表面有相近的CO脱附热的现象是由于晶体表面存在固有的晶体缺陷-表面层阶梯造成的。补偿方法，主要用于计算不同活化吸附点的吸附质与吸附剂的弱作用。以Zn_4O_4为模型，以氧离子为活化吸附位，对CO在氧化锌表面的计算结果表明，当CO分子垂直于晶体表面显排斥作用，当CO分子平行于晶体表面仅有弱的吸附键。