Adsorption mechanism of sulphide gas molecules on γ-Fe(1 1 1) surface: A density functional theory study

吸附 空位缺陷 离解(化学) 密度泛函理论 化学 分子 电子结构 化学键 物理化学 材料科学 化学物理 计算化学 化学工程 化学吸附 无机化学 结晶学 有机化学
作者
Hui Meng,Wen Zeng
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:563: 150376-150376 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2021.150376
摘要

In this work, based on the first-principles method of density functional theory (DFT), the adsorption and dissociation paths of sulphide gas molecules on pure, vacancy-defective, Ni-doped and Cr-doped γ-Fe(1 1 1) surfaces have been studied systematically. The results show that H2S, COS, CH3SH can be spontaneously adsorbed on these four surfaces. Significant adsorption properties, changes in molecular structure and charge transfer indicate that chemical adsorption has taken place. The calculation results of the density of states show that the electronic orbitals between the sulphide molecules and the substrate surface are hybridized, indicating the formation of new chemical structures between them. Meanwhile, the chemical bonds of the three sulphide molecules are easy to break during the adsorption process, and the products are adsorbed on the surface in a more stable form. This work can provide theoretical guidance for anticorrosion and material selection of natural gas pipeline.
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