《表7 H、O和Fe(100）表面Fe原子吸附前后的Mulliken电荷（H2O+Fe(100）/O2体系）》

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《基于第一性原理的水氧相互作用下混凝土中钢筋锈蚀机理研究》

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由表3可知，先吸附H2O后吸附O2的体系的吸附能为-562.81 k J/mol，比单独吸附H2O分子要大得多，表明了O2在预先吸附H2O的Fe（100）表面是很强的化学吸附作用，预示着进一步电化学腐蚀的发生。图4表示的是O2在预吸附H2O的Fe(100）表面吸附的构型，由图4可知，氧气分子间的化合键断开，解离成了两个氧原子，两个氧原子与基底表面Fe原子成键，形成了FeO物质。由表6可以看出H2O+Fe(100）/O2体系，相较于清洁表面以及单独吸附H2O的体系，表面Fe原子均重新驰豫。体系的Mulliken电荷变化情况如表7所示，由表可知，氧气的两个氧原子的2p轨道均得电子，OII(O）和OI（O）的电荷分别由0变成-0.65、-0.49 e；对于与O2作用的表面Fe原子，主要由Fe的4 s轨道得电子，Fe原子的电荷变化情况如下：Fe1原子的电荷由0.02变化到0.49 e；Fe2原子的电荷由0.02 e变化到0.14 e；Fe3原子的电荷由-0.03 e变化到0.29 e。由此可见，在O2与预吸附H2O的铁表面之间的相互作用中，O原子主要得电子，Fe原子主要失电子，Fe原子被氧化，进一步发生腐蚀反应。