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Quantum-chemical ab initio investigation of the two-step charge transfer process of hydrogen reaction: approach of reaction pathways via hydrogen intermediate on Cu(100)

化学 量子化学 从头算 计算化学 电荷(物理) 化学反应 化学物理 过程(计算) 从头算量子化学方法 量子 分子 有机化学 量子力学 物理 操作系统 计算机科学
作者
Ан М. Кузнецов,W. Lorenz
出处
期刊:Chemical Physics [Elsevier BV]
卷期号:185 (3): 333-341 被引量:15
标识
DOI:10.1016/0301-0104(94)00132-4
摘要

Abstract Local reaction events in the course of the electrochemical two-step hydrogen evolution reaction have been investigated by means of quantum-chemical all-electron ab initio calculations on interfacial supermolecular cluster models including a hydrated hydrogen intermediate on Cu(100). Expanding on preceding study to larger hydration clusters, an approach to relevant reaction path characteristics has been pursued for two processes: (i) the transfer of hydrated hydronium ion into a chemisorbed hydrogen intermediate: (ii) the reaction of hydronium ion with the intermediate to molecular hydrogen. Computations were carried out on RHF level, using contracted (12,8,4)/[8,6,2,] and/or 6-31G* or G** pol-O bases for the metal and adsorbate part, respectively. Destruction of the hydronium configuration in process (i) has been confirmed. Electronic partial charge transfer dut to chemical bond conversions in both steps (i) and (ii) has been displayed along relevant cuts of adiabatic potential surfaces, proving significantly different amounts of charge transfer in both steps, λ1 > 1, λ2≡(2-λ1)
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