锆钴贮氚材料的表面氧毒化机制研究

针对氢气中存在的含氧杂质气体使ZrCo合金贮氢性能严重下降的问题,采用第一性原理方法,研究O_(2)在稳定ZrCo(110)表面的吸附作用,分析了O_(2)杂质气体对ZrCo表面的毒化作用。结果表明:O_(2)在ZrCo(110)表面自发解离吸附,产物氧原子占据表面的活性位点后,减弱邻近位置H_(2)分子的吸附稳定性、提高其解离势垒;O_(2)在ZrCo(110)表面的吸附显著影响氢原子的吸附和扩散行为,降低了O邻近位置的氢吸附概率,促使氢原子向远离吸附氧的方向迁移扩散,也提高了氢从表面渗透到次表面的能垒;随着表面的吸附氧覆盖度提高,对氢的吸附作用逐渐减弱,最终导致ZrCo表面吸氢的性能严重降低。