摘要：采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,在广义梯度近似下,研究了W（20）O（58）晶胞、W（20）O（58）（010）表面结构及其氢吸附机理.计算结果表明：W（20）O（58）晶体理论带隙宽度为0.8 eV,为间接带隙,具有金属性.W（20）O（58）晶体中W—O共振较强,以共价键居多.W（20）O（58）（010）表面有WO终止（010）表面和O终止（010）表面,表面结构优化后使得W—O键长和W—O—W键角改变,从而实现表面弛豫.分别计算了H2分子吸附在WO终止（001）表面和O终止（001）表面的WO-L-O（1c）,WO-V-O（1c）,WO-L-O（2c）,WO-V-O（2c）,O-L-O（1c）和O-V-O（1c）六种吸附构型,其中WO-L-O（1c）,WO-V-O（1c）和WO-L-O（2c）这三种吸附构型不稳定;而WO-V-O（2c）,O-L-O（1c）和O-V-O（1c）这三种吸附构型都很稳定,H2分子都解离成两个H原子,吸附能均为负值,分别为-1.164,-1.021和-3.11 eV.WO-V-O（2c）吸附构型的两个H原子分别吸附在O和W原子上;O-L-O（1c）吸附构型的两个H原子,一个与O原子成键,另一个远离了表面.其中O-V-O（1c）吸附构型最稳定,两个H原子失去电子,为O原子提供电子.分析其吸附前后的态密度,H的1s轨道电子与O的2p,2s轨道电子相互作用,均形成了一些较强的成键电子峰,两个H原子分别与O（1c）形成化学键,最终吸附反应生成了一个H2O分子,同时产生了一个表面氧空位.

关键词：第一性原理计算 氢气 吸附能 

单位：江西理工大学冶金与化学工程学院; 赣州341000