CO和Cl2在TiO2（110）表面的吸附行为

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法研究了CO和Cl2分子在TiO2(110)面上的吸附反应,通过计算体系的吸附结构、吸附能、电荷密度和态密度等性质,揭示了CO和Cl2共同吸附在TiO2(110)表面的行为机制。CO和Cl2在TiO2(110)面上的吸附存在相互促进的关系,共同吸附时其平均吸附能为-1.367 4eV,Cl2能够被表面Ti原子捕获,表面Ti(5c)原子发生sd3轨道杂化,吸附发生时表面形成CO→TiO2(110)→Cl流向的瞬时电子流,态密度的分布显示TiO2(110)表面的Ti-O键强度被削弱,说明CO的存在对TiO2的氯化有促进作用,同时表面O原子被激活,其随着CO从表面解离形成CO2分子平均释放1.418 6eV的能量,使得TiO2(110)结构被破坏,同时也为下一个Cl2分子提供了良好的吸附位。