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Pd负载共价有机骨架COF-108上氢溢流机理的密度泛函理论研究

刘秀英 李晓凤 于景新 李晓东

Pd负载共价有机骨架COF-108上氢溢流机理的密度泛函理论研究

刘秀英, 李晓凤, 于景新, 李晓东
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  • 使用密度泛函理论研究了Pd负载共价有机骨架COF-108上的氢溢流机理,主要包括Pd4 团簇在COF-108上的各种沉积构型,H2分子在Pd4@COF-108中Pd4团簇上的吸附和解离,H原子从Pd4团簇向COF-108上的迁移以及H原子在COF-108表面的扩散. 研究结果表明:1)Pd原子与HHTP或TBPM接触的数目越多,束缚能越大,沉积取向对束缚能的影响不大;2)H2 分子在Pd4团簇上的解离过程是自动进行的,满足氢溢流发生的条件;3)只有位于Pd4 团簇桥位上的H原子能够迁移到基底表面上,迁移过程为吸热反应,稳定性较差,这表明H原子将在基底表面进一步扩散;4)过渡金属Pd的引入可大大降低H原子在基底表面的扩散势垒,使H原子在基底表面的扩散更容易进行. 这些研究结果有助于理解氢溢流对COFs储氢性能影响的微观机理,进而为实验上定向制备性能优异的COFs基底材料提供有益指导.
      通信作者: 刘秀英, liuxiuyingzx@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11304079,11304140,11404094,11504088)、中国国家留学基金(批准号:201508410255)、河南省高等学校青年骨干教师和河南省省属高校基本科研业务费专项资金资助的课题.
    [1]

    Ct A P, Benin A I, Ockwig N W, O'Keeffe M, Matzger A J, Yaghi O M 2005 Science 310 1166

    [2]

    Han S S, Furukawa H, Yaghi O M, Goddard II W A 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 11580

    [3]

    Klontzas E, Tylianakis E, Froudakis G E 2008 J. Phys. Chem. C 112 9095

    [4]

    Furukawa H, Yaghi O M 2009 J. Am. Chem. Soc. 131 8875

    [5]

    Klontzas E, Tylianakis E, Froudakis G E 2010 Nano. Lett. 10 452

    [6]

    Tylianakis E, Klontzas E, Froudakis G E 2011 Nanoscale 3 856

    [7]

    Kim D, Jung D H, Kim K H, Guk H, Han S S, Choi K, Choi S H 2012 J. Phys. Chem. C 116 1479

    [8]

    Liu X Y, He J, Yu J X, Li Z X 2014 Chin. Phys. B 23 067303

    [9]

    Lachawiec A J Jr, Qi G, Yang R T 2005 Langmuir 21 11418

    [10]

    Lueking A, Yang R T 2002 J. Catal. 206 165

    [11]

    Li Y W, Yang R T 2006 J. Phys. Chem. B 110 17175

    [12]

    Liu X Y, Li X F, Zhang L Y, Fan Z Q, Ma X K 2012 Acta Phys. Sin. 61 146802 (in Chinese) [刘秀英, 李晓凤, 张丽英, 樊志琴, 马兴科 2012 物理学报 61 146802]

    [13]

    Li Y W, Yang R T 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 726

    [14]

    Li Y W, Yang R T 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 8136

    [15]

    Li Y W, Yang R T 2008 AIChE 54 269

    [16]

    Suri M, Dornfeld M, Ganz E 2009 J. Chem. Phys. 131 174703

    [17]

    Ganz E, Dornfeld M 2012 J. Phys. Chem. C 116 3661

    [18]

    Guo J H, Zhang H, Tang Y J, Cheng X L 2013 Phys. Chem. Chem. Phys. 15 2873

    [19]

    Zhou C G, Wu J P, Nie A H, Forrey R C, Tachibana A, Cheng H S 2007 J. Phys. Chem. C 111 12773

    [20]

    Kresse G, Hafner J 1993 Phys. Rev. B 48 13115

    [21]

    Kresse G, Furthmuller J 1996 Comput. Mater. Sci. 6 15

    [22]

    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

    [23]

    Blochl P E 1994 Phys. Rev. B 50 17953

    [24]

    Kresse G, Joubert D {1999 Phys. Rev. B 59 1758

    [25]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [26]

    Henkelman G, Uberuaga B P, Jnsson H 2000 J. Chem. Phys. 113 9901

    [27]

    Psofogiannakis G M, Froudakis G E 2009 J. Phys. Chem. C 113 14908

    [28]

    Wu H Y, Fan X F, Kuo J L, Deng W Q 2011 J. Phys. Chem. C 115 9241

  • [1]

    Ct A P, Benin A I, Ockwig N W, O'Keeffe M, Matzger A J, Yaghi O M 2005 Science 310 1166

    [2]

    Han S S, Furukawa H, Yaghi O M, Goddard II W A 2008 J. Am. Chem. Soc. 130 11580

    [3]

    Klontzas E, Tylianakis E, Froudakis G E 2008 J. Phys. Chem. C 112 9095

    [4]

    Furukawa H, Yaghi O M 2009 J. Am. Chem. Soc. 131 8875

    [5]

    Klontzas E, Tylianakis E, Froudakis G E 2010 Nano. Lett. 10 452

    [6]

    Tylianakis E, Klontzas E, Froudakis G E 2011 Nanoscale 3 856

    [7]

    Kim D, Jung D H, Kim K H, Guk H, Han S S, Choi K, Choi S H 2012 J. Phys. Chem. C 116 1479

    [8]

    Liu X Y, He J, Yu J X, Li Z X 2014 Chin. Phys. B 23 067303

    [9]

    Lachawiec A J Jr, Qi G, Yang R T 2005 Langmuir 21 11418

    [10]

    Lueking A, Yang R T 2002 J. Catal. 206 165

    [11]

    Li Y W, Yang R T 2006 J. Phys. Chem. B 110 17175

    [12]

    Liu X Y, Li X F, Zhang L Y, Fan Z Q, Ma X K 2012 Acta Phys. Sin. 61 146802 (in Chinese) [刘秀英, 李晓凤, 张丽英, 樊志琴, 马兴科 2012 物理学报 61 146802]

    [13]

    Li Y W, Yang R T 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 726

    [14]

    Li Y W, Yang R T 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 8136

    [15]

    Li Y W, Yang R T 2008 AIChE 54 269

    [16]

    Suri M, Dornfeld M, Ganz E 2009 J. Chem. Phys. 131 174703

    [17]

    Ganz E, Dornfeld M 2012 J. Phys. Chem. C 116 3661

    [18]

    Guo J H, Zhang H, Tang Y J, Cheng X L 2013 Phys. Chem. Chem. Phys. 15 2873

    [19]

    Zhou C G, Wu J P, Nie A H, Forrey R C, Tachibana A, Cheng H S 2007 J. Phys. Chem. C 111 12773

    [20]

    Kresse G, Hafner J 1993 Phys. Rev. B 48 13115

    [21]

    Kresse G, Furthmuller J 1996 Comput. Mater. Sci. 6 15

    [22]

    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

    [23]

    Blochl P E 1994 Phys. Rev. B 50 17953

    [24]

    Kresse G, Joubert D {1999 Phys. Rev. B 59 1758

    [25]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [26]

    Henkelman G, Uberuaga B P, Jnsson H 2000 J. Chem. Phys. 113 9901

    [27]

    Psofogiannakis G M, Froudakis G E 2009 J. Phys. Chem. C 113 14908

    [28]

    Wu H Y, Fan X F, Kuo J L, Deng W Q 2011 J. Phys. Chem. C 115 9241

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-23
  • 修回日期:  2016-05-27
  • 刊出日期:  2016-08-05

Pd负载共价有机骨架COF-108上氢溢流机理的密度泛函理论研究

  • 1. 河南工业大学理学院, 郑州 450000;
  • 2. 洛阳师范学院物理与电子信息学院, 洛阳 471022
  • 通信作者: 刘秀英, liuxiuyingzx@126.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11304079,11304140,11404094,11504088)、中国国家留学基金(批准号:201508410255)、河南省高等学校青年骨干教师和河南省省属高校基本科研业务费专项资金资助的课题.

摘要: 使用密度泛函理论研究了Pd负载共价有机骨架COF-108上的氢溢流机理,主要包括Pd4 团簇在COF-108上的各种沉积构型,H2分子在Pd4@COF-108中Pd4团簇上的吸附和解离,H原子从Pd4团簇向COF-108上的迁移以及H原子在COF-108表面的扩散. 研究结果表明:1)Pd原子与HHTP或TBPM接触的数目越多,束缚能越大,沉积取向对束缚能的影响不大;2)H2 分子在Pd4团簇上的解离过程是自动进行的,满足氢溢流发生的条件;3)只有位于Pd4 团簇桥位上的H原子能够迁移到基底表面上,迁移过程为吸热反应,稳定性较差,这表明H原子将在基底表面进一步扩散;4)过渡金属Pd的引入可大大降低H原子在基底表面的扩散势垒,使H原子在基底表面的扩散更容易进行. 这些研究结果有助于理解氢溢流对COFs储氢性能影响的微观机理,进而为实验上定向制备性能优异的COFs基底材料提供有益指导.

English Abstract

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