Tuning of Electron States of Transition Metal’s Catalysts Using Acceptor’s Atoms: ab initio Calculation

Abstract

Методами теории функционала электронной плотности и псевдопотенциала из первых принципов мы получили пространственное распределение плотности валентных электронов и электронного энергетического спектра для малых кластеров с атомов Cu, Ni, Co, O, Si, с целью определить механизмы их высокой каталитической активности. Электронные уровни катализатора определяют направление химической реакции. Мы обнаружили, что организацию электронных состояний нанокатализаторов на основе переходных металлов возможно контролировать путем изменения пространственной организации кластеров и добавления электроотрицательных атомов.

Методами теорії функціоналу електронної густини і псевдопотенціалу із перших принципів ми отримали просторовий розподіл густини валентних електронів і електронного енергетичного спектру для малих кластерів із атомів Cu, Ni, Co, O, Si, з метою визначити механізми їх високої каталітичної активності. Електронні рівні каталізатора визначають напрям хімічної реакції. Ми дослідили, що організацію електронних станів нанокаталізаторів на основі перехідних металів можливо контролювати шляхом зміни просторової організації кластерів і додавання електронегативних атомів.

Within the methods of density functional theory and ab initio pseudopotential, we have obtained the spatial distributions of the density of valence electron and the electronic energy spectrum for the small clusters from the atoms of Cu, Ni, Co, O, Si with the aim to determine the mechanisms of their high catalytic activity. Electron’s levels of catalyst guide course of chemical reaction. We explored, that the organization of electronic states of nanocatalysts on the basis of transition metals possible control by changing the spatial organization of clusters and adding electronegative atoms.