MnO2上氧气第一个电子转移步骤的从头计算研究.PDF

维普资讯 2006年第 64卷 化 学 学 报 Vb1．64．2OO6 第 4期，287~294 ACTACHIMICASINICA No．4。287~294 · 研究论文 · MnO2上氧气第一个电子转移步骤的从头计算研究 李 莉a,b 魏子栋耙风 李兰兰 孙才新 “ (重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室 重庆 400044) (。西华师范大学化学化工学院 南充 637002) (。重庆大学化学化工学院 重庆 400044) (重庆大学材料科学与工程学院 重庆 400044) 摘要 采用裸露簇和嵌入簇模型。对 一MnO2(001)，(110)，(111)三个晶面以及02在(110)晶面的单址吸附模式(Pauling和 Griffths模式)，进行从头计算．从fl-MnO2(001)，(110)，(111)三个晶面的电子结构差异以及02在(1lo)晶面吸附的吸附 能、几何结构、集居数以及净电荷数分析得到：(001)，(110)，(111)三个晶面中(110)晶面的催化活性最高，其活性顺序为 (110)(111)(001)．氧气在(110)晶面的吸附。Pauling和 Griffths两种吸附模式均存在，属于化学吸附中的离子吸附． 氧气与MnO2固体问发生了单电子转移。氧气得到电子被还原成O ，转移电子属于整个体系，具有离域性． 关键词 氧还原：金属空气电池；二氧化锰：电催化：从头计算 AbinitioStudyoftheFirstElectronTransferofOaonMnO2Surface LI，Li’ WEI，Zi．Dong LI，Lan．Lan一 SUN，Cai．Xin (KeyLaboratoryofHighVolmgeEngineeringandElectricalNewTechnologyoftheMinistryofEducation， ChongqingUniversity，Chongqing400044) (SchoolofChemicalEngineering，ChinaWestNormalUniversity，Nanchong637002) (SchoolofChemicalEngineering，ChongqingUniversiyt，Chongqing400044) aSchoolofMaterialScienceandEngineering，ChongqingUniversiyt，Chongqing400044) Abstract TheoxygenadsorptiononMnO2wasstudiedinthefightofquantum chemistry．Th ebarecluster ofMn02wiht thesizeofMn7014wasemployedtoevaluatehtedifferenceintherfontiermoleculra orbital energy，MullikenpopulationnadnetchrageofMn02threeplnaes，(001)，(110)nad(111)．Th eembedding clusterofMn306+Ca7+1096PCswasuse