计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 11488|回复 Reply: 1
打印 Print 上一主题 Last thread 下一主题 Next thread

[综合讨论] 请教OER反应中的台阶图计算

[复制链接 Copy URL]

4

帖子

0

威望

67

eV
积分
71

Level 2 能力者

跳转到指定楼层 Go to specific reply
楼主
本帖最后由 蓝色的天空 于 2020-3-21 08:42 编辑

各位童鞋,想跟大家请教一下OER反应中的台阶图计算问题。一共两个问题:
1. H2O的能量矫正问题,室温下我是按照 ΔG_H2O(l)=ΔE_H2O(g)+ZPE-TS + kbTln0.035, 0.035是H2O室温下的饱和蒸汽压,式中ZPE-TS均来自气相态H2O(g)的计算,请问该计算过程对吗?

下面以 H2O(l) + * -> OH* + H+ + e- 反应为例, 298.15 K, pH=14, U=1.23下:
   ΔG_H2O(g)=-14.23+0.64-0.67=-14.26 eV
   ΔG_H2O(l)= -14.26 + kbT*ln(0.035)= -14.35 eV
   H2= -6.77 +0.33-0.42=-6.85 eV
   ΔG(OH*)-ΔG(*)= -10.54 eV

该步反应 ΔG = ΔG(OH*) -ΔG(*) + 1/2H2 -ΔG_H2O(l)- eU-kbTln(10)*pH = -10.54 -3.43 -(-14.35) -1.23 - 0.83 = -1.68 eV
在该电位下,ΔG非常负,反应明显可以自发进行,即使U=0V,ΔG也是负的,这似乎有点不合理,我取的氧化物做催化剂的,请问我的计算过程有什么不对的地方吗?

2. O2 能量矫正问题,我用PBE算过O2能量,但是文献都说PBE计算O2不准(PBE算出来ΔG(O2,g)=-10.37 eV),都是2H2O-2H2-O2=4.92 eV 反推的。
故使用 2H2O(l) - 2H2(g) - O2(g) = 4.92 eV
ΔG(O2)= 2*(-14.35) - 2*(-6.85)= -18.83 eV   (这么大?)
该计算是否正确??

第一次碰OER,这里面的矫正搞得我有点晕,希望大神能指点一下,非常感谢!!!


105

帖子

0

威望

1113

eV
积分
1218

Level 4 (黑子)

2#
发表于 Post on 2022-7-21 21:33:47 | 只看该作者 Only view this author
最后一步应该是2H2O(l) - 2H2(g) - O2(g) = -4.92 eV ,算出来的氧气的能量为-9.9 eV左右

本版积分规则 Credits rule

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2025-8-15 18:26 , Processed in 0.161691 second(s), 26 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list