期刊检索

  • 2024年第32卷
  • 2023年第31卷
  • 2022年第30卷
  • 2021年第29卷
  • 2020年第28卷
  • 2019年第27卷
  • 2018年第26卷
  • 2017年第25卷
  • 2016年第24卷
  • 2015年第23卷
  • 2014年第22卷
  • 2013年第21卷
  • 2012年第20卷
  • 2011年第19卷
  • 2010年第18卷
  • 第1期
  • 第2期

主管单位 中华人民共和国
工业和信息化部
主办单位 中国材料研究学会
哈尔滨工业大学
主编 苑世剑 国际刊号ISSN 1005-0299 国内刊号CN 23-1345/TB

期刊网站二维码
微信公众号二维码
引用本文:蔡维维,李蛟,张华.磷酸银稳定性能与热力学性质的第一性原理研究[J].材料科学与工艺,2016,24(5):47-52.DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20160508.
CAI Weiwei,LI Jiao,ZHANG Hua.The stability and thermodynamics properties of Ag3PO4 by first-principles calculations[J].Materials Science and Technology,2016,24(5):47-52.DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20160508.
【打印本页】   【HTML】   【下载PDF全文】   查看/发表评论  下载PDF阅读器  关闭
←前一篇|后一篇→ 过刊浏览    高级检索
本文已被:浏览 1760次   下载 1182 本文二维码信息
码上扫一扫!
分享到: 微信 更多
磷酸银稳定性能与热力学性质的第一性原理研究
蔡维维,李蛟 ,张华
(山东理工大学 材料科学与工程学院, 山东 淄博 255049)
摘要:
磷酸银差的稳定性能是限制其发展的主要瓶颈,与之相关的理论研究依然匮乏;同时,通过实验手段难以获得描述Ag3PO4熵、焓、自由能等热力学性质的相关信息.基于上述问题,本文从理论上探讨了磷酸银稳定性能与热力学性质.基于密度泛函理论的第一性原理,应用规范-守恒赝势平面波方法,对Ag3PO4Mulliken布居、能带结构、态密度以及声子谱、声子态密度进行了计算分析.研究结果表明:P-O、O-O间共价健的存在导致Ag3PO4原胞中易形成稳定PO4四面体结构,该结构能够弱化Ag-O健合力,使Ag+处于亚稳态;当Ag3PO4接触光生电子时,Ag+易摆脱O2-束缚获得电子形成单质银而表现出光不稳定性;Ag3PO4具有动力学稳定性特征;300~3 000 K范围内,Ag3PO4晶体体系熵、焓随温度增加呈非线性增加,自由能下降,等容热容CV在1 200 K时达到恒定,约为93 cal/cell·K.上述计算结果与实验结果吻合.
关键词:  密度泛函理论  第一性原理  磷酸银  稳定性能  热力学性质
DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20160508
分类号:O472+.8
文献标识码:A
基金项目:山东省高等学校科技发展计划项目(J15LA08);山东理工大学青年教师发展支持计划资助项目(4072-114019).
The stability and thermodynamics properties of Ag3PO4 by first-principles calculations
CAI Weiwei,LI Jiao,ZHANG Hua
(School of Materials Science and Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China)
Abstract:
The stability of Ag3PO4 remains a major problem, and the related theoretical research is still scarce. Moreover, it is difficult to obtain some thermodynamic properties of Ag3PO4, such as entropy, enthalpy and free energy by experimental method. Based on the above issues, this paper aims to theoretically investigate the stability and thermodynamics properties of Ag3PO4. The Mulliken populations, energy band structures, density of states, phonon and phonon density of silver phosphate (Ag3PO4) were calculated and analyzed by the first-principles method using plane-wave norm conserving pseudo-potential calculation based on density functional theory. The results show that Ag ion plays an important role in the crystal. The formation of stable tetrahedral PO4 with P-O and O-O bonds weakens the covalent Ag-O bonds, resulting in a metastable state of the Ag ion. Then, the metastable Ag ions are easy to get rid of the oxygen ions and obtain electron to form metallic silver. Therefore, Ag3PO4 shows photodegradation and exhibits dynamic stability. The enthalpy and entropy of Ag3PO4 increase nonlinearly with the increase of temperature in the range of 300~3 000 K while free energy decreases. When temperature reaches 1 200 K, the value of CV is about 93 cal/cell·K. The above conclusions are in good agreement with the experimental results.
Key words:  density functional theory  first-principles calculations  silver phosphate(Ag3PO4)  stability  thermodynamics properties

友情链接LINKS