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    NOx ( x=1, 2) 吸附與分解反應在M(111) (M=Cu, Ir, CuIr) 表面之理論計算研究
    (2010) 顏美吟; Mei-Yin Yen
    第一部分 : NOx ( x = 1, 2)在Cu(111)表面之吸附與分解反應 我們使用週期性密度泛函理論來研究NOx ( x= 1, 2)在Cu(111)表面之吸附與分解反應，計算結果顯示NO2在表面上最穩定的吸附結構為μ-O,O´-nitrito，以兩個O原子接在表面Cu原子上，而NO2要進行分解時，會轉換成μ-N,O-nitrito結構，以N原子與一端O原子接在Cu原子上。NO2逐步分解反應第一步活化能為1.05 eV，第二步為2.08 eV，最後在表面上形成N(a) + 2O(a)。另外，我們也計算了三組NO分解的模型，分別為NO / Cu(111)、O + NO / Cu(111)以及N + NO / Cu(111)，探討NO在三種環境中的分解能障。結果發現，有O原子共吸附時，NO的5σ軌域面積是三組中最大的，而有N原子共吸附時的5σ面積最小，代表NO在O-pre-adsorbed的環境下要行斷鍵反應最不易。計算三組NO斷鍵活化能：O + NO(2.08 eV)＞NO(1.88 eV)＞N + NO(1.28 eV)，與先前計算吸附後NO的5σ軌域面積大小呈線性關係。 第二部分 : NO在Cu(111)、Ir(111)、Ir@Cu(111)、Cu@Ir(111)表面的吸附與分解反應 　　我們使用週期性密度泛函理論來研究NO在單金屬Cu(111)與Ir(111)以及雙金屬Ir@Cu(111)、Cu@Ir(111)表面之吸附與分解反應，其中雙金屬表面又分不同比例(在M(111)表層分別取代1、5、9顆之M´)的金屬取代。計算結果發現，NO在Ir(111)純金屬表面的吸附與分解皆較Cu(111)容易。比較雙金屬Ir@Cu(111)系列，吸附的部分以1Ir@Cu(111)表面可得到最大的NO吸附能(-2.56 eV)，而分解的部分則是在5Ir@Cu(111)表面有最低的活化能(0.76 eV)。另外，比較Cu@Ir(111)系列，吸附的部分以5Cu@Ir(111)表面可得到最大的NO吸附能(-2.72 eV)，而分解的部分同樣在5 Cu@Ir(111)表面有最低的活化能(1.26 eV)。不論是Ir@Cu(111)或Cu@Ir(111)系列，在NO吸附的選擇上，皆是偏好在Ir原子位置上，而NO斷鍵部分也發現在雙金屬表面上大部分有低於純金屬表面的活化能，除了1Ir@Cu(111)表面外。