Calculation of adsorption and interaction mechanisms of O₂ and CO₂ molecules on BaTiO₃ surface

Abstract

The paper presents the results of quantum chemical calculations using the extended Huckel method for adsorption of O₂ and CO molecules on BaTiO₃ surface. It is shown that on (001) surface, the physical adsorption is dominant, whereas on (002) surface the chemical adsorption prevails, the Ti ions being the most active adsorption centres. The possible dissociation mechanisms of the adsorbed oxygen molecule and a heterogeneous oxidation reaction of CO in CO₂ are considered.

У роботі наведено результати квантово-хімічних розрахунків розширеним методом Хюккеля адсорбції молекул O₂, CO₂, CO та атомів O і C на поверхні BaTiO₃. Показано, що на поверхні (001) переважає фізична адсорбція, а на поверхні (002) – хімічна, причому найбільш активними центрами адсорбції є іони Ti. Розглянуті можливі механізми дисоціації адсорбованих молекул кисню і гетерогенної реакції окислення CO в CO₂.