(untitled) (مجلة جامعة اللاذقية - سلسلة العلوم الأساسية, 2022)
درسنا في هذا البحث آلية امتزاز وتفكك جزيء الماء على سطحي أكسيد المنغنيز (Mn₂O₃) وأكسيد الزركونيوم (ZrO₂) باستخدام نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) ضمن برنامج CP2K لتقييم السلوك التحفيزي لهذين الأكسيدين في عملية تحليل الماء لإنتاج الهيدروجين. أظهرت النتائج أن سطح Mn₂O₃ يتميّز بنشاط إلكتروني وتحفيزي أعلى نتيجة فجوة نطاق أصغر (≈2.1 eV) ووجود ذيل إلكتروني يمتد حتى +0.2 eV فوق مستوى فيرمي، مما يسمح بنقل شحنة أكثر فاعلية نحو جزيء الماء. في المقابل، يتمتع ZrO₂ باستقرار كيميائي أعلى لكنه ذو نشاط تحفيزي أضعف بسبب فجوة نطاق واسعة (≈4.8 eV) وغياب الحالات السطحية الفعالة. كما أوضحت الحسابات أن طاقة الامتزاز وحاجز التفاعل على Mn₂O₃ أقل بكثير من تلك الخاصة بـ ZrO₂، مما يجعل المنغنيز مرشحًا أفضل لتفاعلات التحليل الكهروكيميائي للماء. تؤكد الدراسة أن الدمج بين نشاط Mn₂O₃ واستقرار ZrO₂ قد يشكّل أساسًا لتصميم محفزات هجينة متقدمة لإنتاج الهيدروجين المستدام.