铜表面氢解离的量子蒙特卡洛活化能垒达到前所未有的精度
材料科学
2015-11-25 v1 化学物理
摘要
许多化学反应涉及键解离。表面反应亦然，其中解离步骤常常是速控步，但相比于气相反应通道有所促进。本工作考虑氢解离。对于一些铜表面上的该反应已有可靠的分子束结果。我们模拟了铜的多相催化。由于铜在许多方面是呈现密排表面的原型金属，我们在之前的工作中已研究过。这些氢分子吸附在Cu(111)上，利用平面波基组的密度泛函理论（DFT）计算给出了拉伸及远离平衡的H在解离反应路径上的固定几何结构。这些键长处的PBE波函数作为试输入用于基态的量子蒙特卡洛（QMC）模拟，以获得高精度的关联结果，得到相关的活化能垒，表明对该解离的催化效应。此关联随键解离而变化，需要精确评估。有限尺寸效应和固定节点误差可能是此类QMC研究精度的限制因素。我们能够利用某些试波函数限制固定节点误差。有限尺寸效应相当可观，尽管比较两种吸附几何相对于清洁表面抵消了约90%。用于表示铜原子实的赝势也必须仔细确定：我们保留11个活性电子，但将3d壳层包含在赝势中。
引用
@article{arxiv.1511.07857,
title = {Quantum Monte Carlo activation barrier for hydrogen dissociation on copper to unprecedented accuracy},
author = {Philip E Hoggan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.07857},
year = {2015}
}
备注
8 pages