Adsorption of Monocyclic Aromatics on Transition Metal Surfaces: Insight into Variation of Binding Strength from First-Principles

吸附 密度泛函理论 极化率 过渡金属 范德瓦尔斯力 化学 金属 结合能 计算化学 Atom(片上系统) 物理化学 化学物理 结晶学 分子 有机化学 催化作用 原子物理学 嵌入式系统 物理 计算机科学
作者
Xin Jia,Wei An
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (38): 21897-21909 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.8b06321
摘要

Understanding the adsorption of monocyclic aromatics on transition metal surfaces is of great interest to both fundamental and applied research. Herein, using density functional theory, we report a systematic study on the binding mechanism of four monocyclic aromatic compounds (benzene, toluene, phenol, and m-cresol) on 3d metal surfaces [Fe(110), Co(111), Ni(111), and Cu(111)] and 4d and 5d noble metal surfaces [Ru(0001), Rh(111), Pd(111), and Pt(111)]. Our results show that van der Waals (vdW) corrections to the calculated adsorption energies can be remarkably sensitive to the relative molecular polarizability of aromatics, and the calculated adsorption energies using the optB88-vdW functional agree well with the experimental results. The role of functional groups at the phenyl ring is less significant in enhancing the adsorption strength compared to the phenyl ring itself, which contributes most to the electronic interactions with the surface metal atoms. We have analyzed the origin of both electronic and geometric effects on the variation of binding strength of monocyclic aromatics adsorbed on metal surfaces. By incorporating the coupling of five states of gas-phase benzene to the d-states of metals, our model-predicted adsorption energies agree reasonably well with the calculated results using generalized gradient approximation-Perdew–Burke–Ernzerhof functional. Simulated scanning tunneling microscopy images have provided the atom-resolved aromatics/metal surface morphology and the visual support for differentiating σ- and π-type bindings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
云墨完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
4秒前
Akim应助caoyy采纳,获得10
4秒前
5秒前
科研通AI2S应助DreamMaker采纳,获得10
5秒前
8秒前
zho发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
ywang发布了新的文献求助10
8秒前
ZD小草完成签到 ,获得积分10
9秒前
健忘曼冬完成签到,获得积分10
10秒前
hkl1542发布了新的文献求助50
11秒前
12秒前
13秒前
KYN完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
桐桐应助叶未晞yi采纳,获得10
14秒前
14秒前
su发布了新的文献求助10
15秒前
123456789完成签到,获得积分10
17秒前
炙热的如柏完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
19秒前
HWei完成签到,获得积分10
19秒前
Ryan完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
Jzhang应助丙队长采纳,获得10
22秒前
23秒前
GXY发布了新的文献求助30
24秒前
Lucas应助专注秋尽采纳,获得10
24秒前
24秒前
754完成签到,获得积分10
24秒前
27秒前
学习猴发布了新的文献求助10
27秒前
充电宝应助炙热的如柏采纳,获得10
28秒前
所所应助qzaima采纳,获得10
28秒前
米兰达完成签到 ,获得积分0
29秒前
xg发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108173
关于积分的说明 9287913
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540119
邀请新用户注册赠送积分活动 716941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709824