通过DFT(密度泛函理论)的方法,详细的计算了不同贵金属原子,金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)与铑(Rh)在CeO_2(111)表面掺杂模型催化剂的几何结构与电子性质情况。计算表明:掺杂贵金属原子将会使CeO_2(111)几何构型发生不同程度的改变,将贵金属金、钯、铂与铑掺杂到二氧化铈中,形成模型催化剂。该类催化剂的氧空位形成能为0.32、0.41、1.04和1.42 e V比体相CeO_2(111)表面的氧空位形成能大幅减小,有利于促进了氧空位的形成,掺杂体系的催化活性得到大幅提高。对态密度计算结果进行分析,在二氧化铈体相中掺杂贵金属原子,在费米能级处出现所掺杂的贵金属的电子锋,这充分说明,贵金属掺杂与CeO_2(111)的相互作用明显大于贵金属吸附与CeO_2(111)的相互作用。依照Au、Pd、Pt和Rh的次序,在CeO_2(111)面掺杂金属原子失去电子的数目在明显的增多,在CeO_2(111)面出现氧空位时,掺杂金属原子的电荷比相应化学计量模型电荷低。
