上海应用技术学院学报（自然科学版）
上海應用技術學院學報（自然科學版）
상해응용기술학원학보（자연과학판）
JOURNAL OF SHANGHAI INSTITUTE OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE)
2010年
3期
239-244
,共6页
水解离%氧气%DFT
水解離%氧氣%DFT
수해리%양기%DFT
水解离生成氧气的反应(OER:H2O→1/2O2+2H++2e-)是阳极最重要的反应之一,且广泛应用于能量存储/转化的各种设备中.但是由于该反应需要很高的过电势,其在电解工业(如氯碱工业)中造成大量的能量损失,所以人们一直在努力寻找对于氧气析出反应有更高效率的阳极材料.人们熟知在一定的电势条件下,水会解离成氧化物种(如OH和O)吸附于电极表面,并且随着电势的增加,吸附的氧化物种会进一步耦合成氧气.研究了H2O在Pt电极上的解离反应.通过计算,获得了氧气析出过程中密堆积的Pt(111)表面和台阶Pt(211)表面的相图.结果显示台阶面能够更好的吸附氧化物种(O和OH),且在相同电势条件下比平台(111)表面的氧覆盖度高.在金属表面发生氧覆盖的同时,我们发现在电势低于1.4 V 时表面氧化形成次表层的氧的过程在热力学上已经能够发生.如计算结果所示,Pt电极上的H2O解离反应是表面敏感反应,并且在高电势条件下易于氧化腐蚀.
水解離生成氧氣的反應(OER:H2O→1/2O2+2H++2e-)是暘極最重要的反應之一,且廣汎應用于能量存儲/轉化的各種設備中.但是由于該反應需要很高的過電勢,其在電解工業(如氯堿工業)中造成大量的能量損失,所以人們一直在努力尋找對于氧氣析齣反應有更高效率的暘極材料.人們熟知在一定的電勢條件下,水會解離成氧化物種(如OH和O)吸附于電極錶麵,併且隨著電勢的增加,吸附的氧化物種會進一步耦閤成氧氣.研究瞭H2O在Pt電極上的解離反應.通過計算,穫得瞭氧氣析齣過程中密堆積的Pt(111)錶麵和檯階Pt(211)錶麵的相圖.結果顯示檯階麵能夠更好的吸附氧化物種(O和OH),且在相同電勢條件下比平檯(111)錶麵的氧覆蓋度高.在金屬錶麵髮生氧覆蓋的同時,我們髮現在電勢低于1.4 V 時錶麵氧化形成次錶層的氧的過程在熱力學上已經能夠髮生.如計算結果所示,Pt電極上的H2O解離反應是錶麵敏感反應,併且在高電勢條件下易于氧化腐蝕.
수해리생성양기적반응(OER:H2O→1/2O2+2H++2e-)시양겁최중요적반응지일,차엄범응용우능량존저/전화적각충설비중.단시유우해반응수요흔고적과전세,기재전해공업(여록감공업)중조성대량적능량손실,소이인문일직재노력심조대우양기석출반응유경고효솔적양겁재료.인문숙지재일정적전세조건하,수회해리성양화물충(여OH화O)흡부우전겁표면,병차수착전세적증가,흡부적양화물충회진일보우합성양기.연구료H2O재Pt전겁상적해리반응.통과계산,획득료양기석출과정중밀퇴적적Pt(111)표면화태계Pt(211)표면적상도.결과현시태계면능구경호적흡부양화물충(O화OH),차재상동전세조건하비평태(111)표면적양복개도고.재금속표면발생양복개적동시,아문발현재전세저우1.4 V 시표면양화형성차표층적양적과정재열역학상이경능구발생.여계산결과소시,Pt전겁상적H2O해리반응시표면민감반응,병차재고전세조건하역우양화부식.
