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铂纳米颗粒生长和表面结构的理论预测

陈熙 林正喆 殷聪 汤浩 胡蕴成 宁西京

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铂纳米颗粒生长和表面结构的理论预测

陈熙, 林正喆, 殷聪, 汤浩, 胡蕴成, 宁西京

Theoretical prediction of the growth and surface structure of platinum nanoparticles

Chen Xi, Lin Zheng-Zhe, Yin Cong, Tang Hao, Hu Yun-Cheng, Ning Xi-Jing
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  • 本文应用最近所建立的凝结势模型[2009 物理学报58 3293; 2009 J.Chem.Phys.130 164711]来确定铂纳米颗粒的表面结构,利用分子动力学模拟验证了该模型的可靠性.基于该模型所进行的第一性原理计算表明,各种形状的铂颗粒表面都以fcc的(111)面为主(约80%),(100)面形成的概率约10%,该结果与已有实验观测相符合.由于凝结势计算简单,该模型应是一种从理论上确定纳米颗粒表面结构的简便方法.
    The surface structure of platinum nanoparticle in a fuel cell is the key factor to determine the catalytic efficiency. In this paper, we apply our recently established condensation potential model [2009 Acta. Phys. Sin. 58 3293; 2009 J. Chem. Phys. 130 164711] to predict the surface structure of platinum nanoparticle, and the reliability of the model is verified by molecular dynamics simulations. By first-principles calculations based on this model, we show that for various shapes of platinum particles the surfaces are mainly composed of fcc (111) facets (about 80%), and the ratio of (100) faces is about 10%. The results are consistent with existing experimental observations. Owing to the simplicity of the calculations, this condensation potential model is widely used to predict the surface structure of common nanoparticles.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51071048);上海市重点学科建设项目(批准号:B107)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-16
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

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