采用广义梯度密度泛函理论的改进Perdew-Burke-Ernzerh方法结合周期性层晶模型,研究了CO_2分子在Pu(100)面上的吸附和解离.吸附能和几何构型的计算表明,CO_2以穴位C4O4构型吸附最为有利,吸附能为1.48 eV.布居分析和态密度分析表明,CO_2与Pu表面相互作用的本质主要是CO_2分子的杂化轨道2π_μ与Pu5f,Pu6d,Pu7s轨道通过强电子转移和弱重叠杂化的方式相互作用而生成了新的化学键.计算的CO_2→CO+O解离能垒为0.66 eV,解离吸附能为2.65 eV,表明在一定热激活条件下CO_2分子倾向于发生解离性吸附.O_2,H_2,CO和CO_2在Pu(100)面吸附的比较分析表明,较低温度下的吸附强度顺序依次为O_2,CO,CO_2,H:;较高温度下的吸附强度顺序依次为O_2,CO_2,CO,H_2.
密度泛函理论 Pu(100) CO_2 吸附和解离