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基于粒子群算法的Pt-Pd合金纳米粒子的稳定结构研究

刘暾东 陈俊仁 洪武鹏 邵桂芳 王婷娜 郑骥文 文玉华

基于粒子群算法的Pt-Pd合金纳米粒子的稳定结构研究

刘暾东, 陈俊仁, 洪武鹏, 邵桂芳, 王婷娜, 郑骥文, 文玉华
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  • Pt-Pd合金纳米粒子相对于Pt及Pd单晶纳米粒子均具有更好的催化活性和选择性, 研究它的稳定结构对进一步了解催化性能具有重要意义. 本文采用粒子群算法和量子修正Sutton-Chen多体势对不同尺寸、 不同组成比例的二十四面体Pt-Pd合金纳米粒子的结构稳定性进行研究. 结果表明: Pt-Pd合金纳米粒子中Pt原子趋向于分布在纳米粒子内层, 而Pd原子趋向于分布在纳米粒子外层, 且Pt, Pd原子的分布越对称有序, 其能量越低, 结构越稳定; 随着Pt原子比例的增加, 三种不同尺寸的合金纳米粒子的Warren-Cowley化学短程有序值都逐渐升高, 即纳米粒子更趋向于偏聚分布状态; 在相同比例下, 小尺寸纳米粒子的偏聚程度比大尺 寸纳米粒子的大.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51271156)和中央高校基本科研业务费(批准号:2012121010)资助的课题.
    [1]

    Bell 2003 Science 299 1688

    [2]

    Koenigsmann C, Santulli A C, Gong K, Vukmirovic M B, Zhou W, Sutter E, Wong S S, Adzic R R 2011 J. Am. Chem. Soc. 133 9783

    [3]

    Wang L, Nemoto Y, Yamauchi Y 2011 J. Am. Chem. Soc. 133 9674

    [4]

    Deng Y J, Tian N, Zhou Z Y, Huang R, Liu Z L, Xiao J, Sun S G 2012 Chem. Sci. 3 1157

    [5]

    Wang B, Zhang J M, Lu Y D, Gan X Y, Yin B X, Xu K W 2011 Acta. Phys. Sin. 60 016601 (in Chinese) [王博, 张建民, 路彦冬, 甘秀英, 殷保祥, 徐可为 2011 物理学报 60 016601]

    [6]

    Radillo-Diaz A, Coronado Y, Perez L A 2009 Eur. Phys. J. D 52 127

    [7]

    Paz-Borbon L O, Gupta A, Johnston R L 2008 J. Mater. Chem. 18 4154

    [8]

    Paz-Borbon L O, Mortimer-Jones T V, Johnston R L 2007 Phys. Chem. Chem. Phys. 9 5202

    [9]

    Rossi G, Ferrando R 2005 J. Chem. Phys. 122 194309

    [10]

    Huang R, Wen Y H, Zhu Z Z, Sun S G 2012 J. Phys. Chem. C 116 8664

    [11]

    Yun K Y, Cho Y H, Cha P R 2012 Acta Mater. 60 4908

    [12]

    Cheng D J, Wang W C, Huang S P 2006 J. Phys. Chem. B 110 16193

    [13]

    Tian N, Zhou Z Y, Sun S G, Ding Y, Wang Z L 2007 Science 316 732

    [14]

    Zhang S L, Chen H S, Song Y, Yin Y H 2007 Acta. Phys. Sin. 56 2553 (in Chinese) [张素玲, 陈宏善, 宋燕, 尹跃洪 2007 物理学报 56 2553]

    [15]

    Qi Y, Cagin T, Kimura Y 1999 Phys. Rev. B 59 3527

    [16]

    Qi Y, Cagin T, Johnson W L, Goddard W A 2001 J. Chem. Phys. 115 385

    [17]

    Wen Y H, Zhang Y, Zhu Z Z, Sun S G 2009 Acta. Phys. Sin. 58 2585 (in Chinese) [文玉华, 张杨, 朱梓忠, 孙世刚 2009 物理学报 58 2585]

    [18]

    Eberhart R, Kennedy J 1995 Procedings of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science, Nagoya, Japan, October 4-6, 1995, p39

    [19]

    Clerc M 2004 New Optimization Techniques in Engineering (Berlin: Springer Press) p219

    [20]

    E X L, Duan H M 2010 Acta. Phys. Sin. 59 5672 (in Chinese) [鄂箫亮, 段海明 2010 物理学报 59 5672]

    [21]

    Gimenez M, Schmicker W 2011 J. Chem. Phys. 134 064707.

    [22]

    Morrow B H, Striolo A 2010 Phys. Rev. B 81 155437

    [23]

    Foiles S M, Baskes M I, Daw M S 1986 Phys. Rev. B 33 7983

    [24]

    Cowley J M 1950 Phys. Rev. 77 669

    [25]

    Du P Y, Pan Y 2002 Fundamentals of Materials Science (Beijing: Building Materials Industry Press of China) p136 (in Chinese) [杜丕一, 潘颐 2002 材料科学基础 (北京: 中国建材工业出版社) 第136页]

  • [1]

    Bell 2003 Science 299 1688

    [2]

    Koenigsmann C, Santulli A C, Gong K, Vukmirovic M B, Zhou W, Sutter E, Wong S S, Adzic R R 2011 J. Am. Chem. Soc. 133 9783

    [3]

    Wang L, Nemoto Y, Yamauchi Y 2011 J. Am. Chem. Soc. 133 9674

    [4]

    Deng Y J, Tian N, Zhou Z Y, Huang R, Liu Z L, Xiao J, Sun S G 2012 Chem. Sci. 3 1157

    [5]

    Wang B, Zhang J M, Lu Y D, Gan X Y, Yin B X, Xu K W 2011 Acta. Phys. Sin. 60 016601 (in Chinese) [王博, 张建民, 路彦冬, 甘秀英, 殷保祥, 徐可为 2011 物理学报 60 016601]

    [6]

    Radillo-Diaz A, Coronado Y, Perez L A 2009 Eur. Phys. J. D 52 127

    [7]

    Paz-Borbon L O, Gupta A, Johnston R L 2008 J. Mater. Chem. 18 4154

    [8]

    Paz-Borbon L O, Mortimer-Jones T V, Johnston R L 2007 Phys. Chem. Chem. Phys. 9 5202

    [9]

    Rossi G, Ferrando R 2005 J. Chem. Phys. 122 194309

    [10]

    Huang R, Wen Y H, Zhu Z Z, Sun S G 2012 J. Phys. Chem. C 116 8664

    [11]

    Yun K Y, Cho Y H, Cha P R 2012 Acta Mater. 60 4908

    [12]

    Cheng D J, Wang W C, Huang S P 2006 J. Phys. Chem. B 110 16193

    [13]

    Tian N, Zhou Z Y, Sun S G, Ding Y, Wang Z L 2007 Science 316 732

    [14]

    Zhang S L, Chen H S, Song Y, Yin Y H 2007 Acta. Phys. Sin. 56 2553 (in Chinese) [张素玲, 陈宏善, 宋燕, 尹跃洪 2007 物理学报 56 2553]

    [15]

    Qi Y, Cagin T, Kimura Y 1999 Phys. Rev. B 59 3527

    [16]

    Qi Y, Cagin T, Johnson W L, Goddard W A 2001 J. Chem. Phys. 115 385

    [17]

    Wen Y H, Zhang Y, Zhu Z Z, Sun S G 2009 Acta. Phys. Sin. 58 2585 (in Chinese) [文玉华, 张杨, 朱梓忠, 孙世刚 2009 物理学报 58 2585]

    [18]

    Eberhart R, Kennedy J 1995 Procedings of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science, Nagoya, Japan, October 4-6, 1995, p39

    [19]

    Clerc M 2004 New Optimization Techniques in Engineering (Berlin: Springer Press) p219

    [20]

    E X L, Duan H M 2010 Acta. Phys. Sin. 59 5672 (in Chinese) [鄂箫亮, 段海明 2010 物理学报 59 5672]

    [21]

    Gimenez M, Schmicker W 2011 J. Chem. Phys. 134 064707.

    [22]

    Morrow B H, Striolo A 2010 Phys. Rev. B 81 155437

    [23]

    Foiles S M, Baskes M I, Daw M S 1986 Phys. Rev. B 33 7983

    [24]

    Cowley J M 1950 Phys. Rev. 77 669

    [25]

    Du P Y, Pan Y 2002 Fundamentals of Materials Science (Beijing: Building Materials Industry Press of China) p136 (in Chinese) [杜丕一, 潘颐 2002 材料科学基础 (北京: 中国建材工业出版社) 第136页]

  • [1] 李铁军, 孙跃, 郑骥文, 邵桂芳, 刘暾东. 基于遗传算法的Au-Cu-Pt三元合金纳米粒子的稳定结构研究. 物理学报, 2015, 64(15): 153601. doi: 10.7498/aps.64.153601
    [2] 陈颖, 王文跃, 于娜. 粒子群算法优化异质结构光子晶体环形腔滤波特性. 物理学报, 2014, 63(3): 034205. doi: 10.7498/aps.63.034205
    [3] 邵桂芳, 郑文馨, 涂娜娜, 刘暾东, 文玉华. 高指数晶面Au-Pd纳米合金粒子的稳定结构研究. 物理学报, 2015, 64(1): 013602. doi: 10.7498/aps.64.013602
    [4] 赵知劲, 徐世宇, 郑仕链, 杨小牛. 基于二进制粒子群算法的认知无线电决策引擎. 物理学报, 2009, 58(7): 5118-5125. doi: 10.7498/aps.58.5118
    [5] 司守奎, 姚跃亭, 王校锋, 薛红军. 基于粒子群算法和OGY方法的混沌系统混合控制. 物理学报, 2009, 58(6): 3729-3733. doi: 10.7498/aps.58.3729
    [6] 刘瑞兰, 王徐亮, 唐超. 基于粒子群算法的有机半导体NPB传输特性辨识. 物理学报, 2014, 63(2): 028105. doi: 10.7498/aps.63.028105
    [7] 行鸿彦, 张强, 徐伟. 混沌海杂波背景下的微弱信号检测混合算法. 物理学报, 2015, 64(4): 040506. doi: 10.7498/aps.64.040506
    [8] 郑仕链, 杨小牛. 绿色认知无线电自适应参数调整. 物理学报, 2012, 61(14): 148402. doi: 10.7498/aps.61.148402
    [9] 路文龙, 谢军伟, 王和明, 盛川. 基于多项式调频Fourier变换的信号分量提取方法. 物理学报, 2016, 65(8): 080202. doi: 10.7498/aps.65.080202
    [10] 龙文, 焦建军, 龙祖强. 基于PSO优化LSSVM的未知模型混沌系统控制. 物理学报, 2011, 60(11): 110506. doi: 10.7498/aps.60.110506
    [11] 刘福才, 贾亚飞, 任丽娜. 基于混沌粒子群优化算法的异结构混沌反同步自抗扰控制. 物理学报, 2013, 62(12): 120509. doi: 10.7498/aps.62.120509
    [12] 李盼池, 王海英, 宋考平, 杨二龙. 量子势阱粒子群优化算法的改进研究. 物理学报, 2012, 61(6): 060302. doi: 10.7498/aps.61.060302
    [13] 张宏立, 宋莉莉. 基于量子粒子群算法的混沌系统参数辨识. 物理学报, 2013, 62(19): 190508. doi: 10.7498/aps.62.190508
    [14] 钱泽宇, 张林. 熔融TiAl合金纳米粒子在TiAl(001)基底表面凝结过程中微观结构演变的原子尺度模拟. 物理学报, 2015, 64(24): 243103. doi: 10.7498/aps.64.243103
    [15] 李道火, 王善忠. a-Si3N4纳米粒子的激光法制备及能级结构研究. 物理学报, 1994, 43(4): 627-631. doi: 10.7498/aps.43.627
    [16] 高 飞, 童恒庆. 基于改进粒子群优化算法的混沌系统参数估计方法. 物理学报, 2006, 55(2): 577-582. doi: 10.7498/aps.55.577
    [17] 方伟, 孙俊, 谢振平, 须文波. 量子粒子群优化算法的收敛性分析及控制参数研究. 物理学报, 2010, 59(6): 3686-3694. doi: 10.7498/aps.59.3686
    [18] 郭业才, 胡苓苓, 丁锐. 基于量子粒子群优化的正交小波加权多模盲均衡算法. 物理学报, 2012, 61(5): 054304. doi: 10.7498/aps.61.054304
    [19] 徐念喜, 高劲松, 冯晓国. 基于离散粒子群算法的频率选择表面优化设计研究. 物理学报, 2014, 63(13): 138401. doi: 10.7498/aps.63.138401
    [20] 李一博, 张博林, 刘自鑫, 张震宇. 基于量子粒子群算法的自适应随机共振方法研究. 物理学报, 2014, 63(16): 160504. doi: 10.7498/aps.63.160504
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-30
  • 修回日期:  2013-06-24
  • 刊出日期:  2013-10-05

基于粒子群算法的Pt-Pd合金纳米粒子的稳定结构研究

  • 1. 厦门大学信息科学与技术学院, 云计算与大数据研究中心, 厦门 361005;
  • 2. 厦门大学物理系, 理论物理与天体物理研究所, 厦门 361005
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51271156)和中央高校基本科研业务费(批准号:2012121010)资助的课题.

摘要: Pt-Pd合金纳米粒子相对于Pt及Pd单晶纳米粒子均具有更好的催化活性和选择性, 研究它的稳定结构对进一步了解催化性能具有重要意义. 本文采用粒子群算法和量子修正Sutton-Chen多体势对不同尺寸、 不同组成比例的二十四面体Pt-Pd合金纳米粒子的结构稳定性进行研究. 结果表明: Pt-Pd合金纳米粒子中Pt原子趋向于分布在纳米粒子内层, 而Pd原子趋向于分布在纳米粒子外层, 且Pt, Pd原子的分布越对称有序, 其能量越低, 结构越稳定; 随着Pt原子比例的增加, 三种不同尺寸的合金纳米粒子的Warren-Cowley化学短程有序值都逐渐升高, 即纳米粒子更趋向于偏聚分布状态; 在相同比例下, 小尺寸纳米粒子的偏聚程度比大尺 寸纳米粒子的大.

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