Ba²⁺在KDP（100）表面吸附的密度泛函理论研究

刘峣¹，武玉琳¹，屈云鹏¹，郭文英²，梁丽萍²

1. 山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室2. 临沂市科学技术合作与应用研究院

摘 要：为了研究Ba²⁺与KDP晶体表面相互作用的本质,采用密度泛函理论（DFT）方法对Ba²⁺在KDP（100）表面的吸附行为进行计算。结果表明:Ba²⁺在KDP（100）表面的吸附能为负值,吸附过程为自发的放热反应。通过结构优化得到3种稳定的吸附构型,最终吸附位置为O原子的顶位或两个O原子之间的桥位。当Ba²⁺位于磷酸根基团中的两个O原子之间的桥位时,吸附最稳定。在3种吸附构型中,Ba²⁺与表面O原子均通过离子键结合,而与表面最外层H原子则会产生一定的共价相互作用。另外,Ba²⁺吸附使KDP（100）表面的P—O键、H—O键以及K—O键有不同程度的伸长或缩短,同时表面的氢键结构也发生了明显的变化。

关键词：密度泛函理论;吸附;KDP晶体;Ba²⁺;