【摘要】 Negar等人研究了氧空位对 NiO 反应活性的影响，利用密度泛函理论，通过 Bader 电荷、电荷重分布和态密度分析，对氧空位效应对 NiO (100)氢化学吸附态的影响进行了综合分析。

空位缺陷是确定金属氧化物反应活性的重要参数。不同的领域，如催化、燃料电池、电池和其他能量转换技术(例如，化学循环燃烧)可以从空位缺陷对金属氧化物反应性影响的基础研究中受益，NiO 是上述领域中一种很有前途的材料。Negar等人研究了氧空位对 NiO 反应活性的影响，利用密度泛函理论，通过 Bader 电荷、电荷重分布和态密度分析，对氧空位效应对 NiO (100)氢化学吸附态的影响进行了综合分析[1]。

结果表明，吸附位点的改变和氢与表面相互作用的改变是导致 H2较稳定的化学吸附态和通过 O 空位向表面释放较多电子的原因。对相互作用变化的主要贡献在于氢在带正电荷的氧空位上的吸附和氢与相邻两个镍原子的增强相互作用。电荷重分布分析表明，H 原子和 Ni 原子之间的富电子区域增加，证实了 Ni-H 相互作用的共价性增强。DOS 分析表明，产生 O 空位后 H 轨道的变化类似于 Ni 轨道的形状，再次证实了 H 与 Ni 的重叠和相互作用增强。此外，在 NiO1-x 上加入 O 空位后，氢键轨道向低能态的转移比 NiO 吸附态更稳定。我们的分析表明，加入 O 空位后，H-O 相互作用没有显著变化。

具有更多氧空位对氢化学吸附态的 Bader 电荷和态密度的影响可以在今后的工作中进一步研究。此外，由于空间位阻效应，在吸附位置有一个以上的 H2分子会影响表面上的电子相互作用，这可以为进一步的研究提供参考。

 

  • Negar Manafi Rasi, Sathish Ponnurangam, Nader Mahinpey,First-principles investigations into the effect of oxygen vacancies on the enhanced reactivity of NiO via Bader charge and density of states analysis,Catalysis Today,Volume 407,2023,Pages 172-181,ISSN 0920-5861,https://doi.org/10.1016/j.cattod.2022.01.012.

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