高温高压合成金刚石中触媒的价电子结构分析

李丽 许斌 宫建红 李木森

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高温高压合成金刚石中触媒的价电子结构分析

    通讯作者: 许斌; 

Valence Electron Structure Analysis of Catalyst during Diamond Synthesis under HPHT

    Corresponding author: XU Bin
  • 摘要: 在高温高压条件下,金属触媒与石墨形成的碳化物Me3C(Me为Fe、Ni)是形成金刚石结构的主要碳源。利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了多种Me3C型碳化物和金刚石的价电子结构以及表征界面性质的电子结构参数,并将程氏理论(TFDC)提出的原子界面边界条件应用到碳化物/金刚石界面,发现碳化物晶胞中CC键络组成的晶面与金刚石中的某些晶面的电子密度在一级近似下是连续的,但不同碳化物其连续程度不同,其中Co3C和(FeNi)3C中碳原子组成晶面的价电子结构与金刚石中的最接近,其CC键转化为金刚石结构需要的能量最低。从电子结构角度上解释了催化机制及不同触媒的催化效果,价电子理论是探讨金刚石催化机制的新途径。
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-06-21
  • 录用日期:  2006-09-21
  • 刊出日期:  2006-12-05

高温高压合成金刚石中触媒的价电子结构分析

    通讯作者: 许斌; 
  • 1. 山东大学材料科学与工程学院,山东济南 250061;
  • 2. 山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南 250101;
  • 3. 山东省超硬材料工程技术研究中心,山东邹城 273500

摘要: 在高温高压条件下,金属触媒与石墨形成的碳化物Me3C(Me为Fe、Ni)是形成金刚石结构的主要碳源。利用固体与分子经验电子理论(EET),计算了多种Me3C型碳化物和金刚石的价电子结构以及表征界面性质的电子结构参数,并将程氏理论(TFDC)提出的原子界面边界条件应用到碳化物/金刚石界面,发现碳化物晶胞中CC键络组成的晶面与金刚石中的某些晶面的电子密度在一级近似下是连续的,但不同碳化物其连续程度不同,其中Co3C和(FeNi)3C中碳原子组成晶面的价电子结构与金刚石中的最接近,其CC键转化为金刚石结构需要的能量最低。从电子结构角度上解释了催化机制及不同触媒的催化效果,价电子理论是探讨金刚石催化机制的新途径。

English Abstract

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