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在本文中,我们运用CA随时间演化法则,并借助于平均场方程,研究了M-D模型及D-D模型催化表面动力学相变。其主要结果如下:
1.利用CA法则并借助于平均场方程,研究了A+1/2B2→AB(M-D型)表面催化反应的动力学相变问题。结果表明:如果只考虑Langmui-Hinshelwood(L-H)机制作用,不计Eley-Rideal(E-R)机制,对于A+1/2B2→AB型反应,则表面体系存在二个相:A中毒相,B中毒相;当L-H机制及E-R机制都考虑,则反应表面体系存在三个相,A和B中毒相,以及反应相。这个结果与通过部分模拟法得出的结果相同,说明平均场方法解决相变问题的有效性。
2.利用CA法则并借助于平均场方程,研究了D-D型且具有中间产物并考虑一种反应物脱附表面催化反应的动力学相变问题。结果表明:如果不考虑反应物的脱附反应,大多数A及B的中毒相,少数的反应相,也就是说该反应大部分处于中毒相。相反某种反应物的脱附会使得点阵上更多的格点变空,有利于物质的吸附,从而有利于反应的进行,即有利于反应相的产生。从而得出结论:该反应物的脱附程度越大,该种现象越明显。直到脱附率p=1时,中毒相全部消失,只有反应相。
3.利用CA法则并借助于平均场方程,研究了具有中间产物且考虑晶格催化表面具有缺陷(惰性点)D—D型反应的动力学相变问题。结果表明:表面缺陷(惰性点)会影响反应物吸附,从而会影响反应的发生。从反应方程解还可以看出,当缺陷(惰性点)所占比例比d较小时,反应存在部分反应相,即A(s),B(s),AB(s)中毒相;当缺陷(惰性点)所占比例比d较大时,反应渗流集团难以形成,催化表面大部分都是惰性点,即少部分A(s),B(s),AB(s)中毒相,基本上无反应相,当d等于1时,催化表面都是惰性点,无反应相存在。