H2分子在Al17q（q=-3～+3）表面吸附的电荷效应

Al17团簇具有明显的曲率变化,其几何结构与宏观金属尖端类似.利用密度泛函理论研究H2分子与Alq17(q=-3^+3)团簇离子的相互作用,分析电荷效应对几何结构、稳定性和电荷布居的影响.通过对(Al17H2)q(q=-3^+3)吸附体系的吸附结构、吸附能、振动频率和Mulliken布居的计算与分析,发现H2分子在Alq17(q=-3^-1)阴离子吸附体系上倾向于垂直吸附在曲率较大的尖端位置,并且为顶位吸附,这与宏观的尖端效应类似,但在中性和阳离子吸附体系上,随着电子数的减少,H2分子倾向于平行吸附在曲率相对较小的位置,且主要为桥位和穴位吸附.究其原因,认为阴离子吸附体系中库仑排斥占主导地位,而阳离子吸附体系中电子轨道重叠占据主导作用.吸附稳定性和电荷分布方面,研究发现H2分子在Al3-17表面具有最大的吸附能,在Al2+17表面具有最小的吸附能.电荷主要被Al团簇基底占据,并且除Al17H2以及(Al17H2)3+外,其他吸附体系中2个H原子都携带了电性相反的电荷,靠近阴离子基底的H原子携带正电荷,而靠近阳离子基底的H原子倾向于携带负电荷.