Ansys-CHEMKIN-pro表面反应机制输入(Surface Kinetics Input)规则

chemkin表面反应机制文件(Ansys-CHEMKIN-pro表面反应机制输入)

1. 文件包含表面活性位（相）、表面组分，固相组分、固相，热力学数据，反应机制；

2. 顺序：物质名称，活性位数据，固相数据，热力学数据，反应数据，end；

3. 参加反应的所有的组分都需要预先定义好，并与热力学数据库中的名称一致；

4. 定义物质：以MATERIAL开头 材料名 END结束；

MATERIAL WAFER

SITE/POLY/ SDEN/2.25e-9/

SI(S) SICL(S) SICL2(S) SICL3(S)

END

BULK SI(B)/2.33/

REACTIONS MWOFF

CL + SI(S) => SICL(S) 1.0 0.0 0.0

STICK

E + CL2+ + 2SI(S) => 2SICL(S) 0.4 0.0 0.0

BOHM

E + CL+ + SICL3(S) + SI(B) => SICL4 + SI(S) 0.50 0.0 0.0

BOHM

ENRGDEP/1. 0.5 1.0/ UNITS/EVOLT/

E + CL+ + #SICL3(S) + #SI(B) + SICL(S) &

=> SICL2(S) + #SICL2 + #SICL(S) 0.50 0.0 0.0

BOHM

YIELD/0.0712 1.21 0.5 1.0/ UNITS/EVOLT/

! /A Eth[eV] a b / for #=A(Ei^a-Eth^a)^b

END

MATERIAL WALL

SITE/METAL/ SDEN/2.25E-9/

AL(S) ALCL(S)

END

REACTIONS MWOFF

CL+ + E => CL 0.6 0.0 0.0

BOHM

CL + AL(S) => ALCL(S) 1.0 0.0 0.0

STICK

END

5. 活性位数据：以SITE开头 SITE名（可省略） SDEN（标准态密度 mole/cm²），SITE名及组分名称不能和气相和固相组分相同，组分命名规则同气相组分规则。用END结束。

6. 固相数据：以BULK开头，/BULK名（可省略）/，固相组分，固相密度（g/cm³）（如果不需要密度，可用-1代替）

BULK / GA_RICH / GA2AS(1)/3.0/ GA3AS(1)/3.0/ END

!an END statement is optional

BULK / GA_RICH /

GA2AS(1)/3.0/

GA3AS(1)/3.0/

GA2AS(1)/2.0/ !THIS NAME IS A DUPLICATE AND WILL BE IGNORED

BULK AS(B) !BULK PHASE WITH NO NAME SUPPLIED

!ONLY ONE BULK SPECIES AND NO DENSITY SUPPLIED

END

7. 热力学数据：用于平衡计算，缺少某组分的热力学数据时，可以用半经验公式，或者将反应定义成不可逆，定义假想的数据代替；

8. 反应机制：默认很多规则同气相反应，如单位，反应形式等。

9. 特殊关键词：

ATM, BAT, PASCALS, TOR: 压力单位

CAL/mole, EVOLTS, JOULES/mole, KCAL/mole KEVLINS KJOULES/mole: Ei单位

DYNES: Ai单位为dyne/cm2

MOLECULES, MOLES: Ai单位

MWOFF, MWON： 关闭或打开Motz-Wise修正

NONCON: 允许使用non-conservation活性位

SITEFR: Ai单位为1/sec

USRPROD：用户自定义

10. 反应数据：长度不超过80个字符，链接上一行用’&’符等规则。

11. 特殊关键词：

BOHM： 离子Bohm速度限制

CL+ + E => CL 0.4 0.0 0.0

BOHM

COV： 覆盖依赖反应

O(S) +O(S) =>Pt(S) +Pt(S) +O2 3.700E+23 0.0 213.0

COV/O(S) 0.0 0.0 -93.3/ !name nki uki eki

DCOL： 反应速率与碰撞频率成比例关系

A1 + 8H(se) => 5H(se) + 6C(B) + 3open(se) + 4H2 + H 0.1 0.0 0.0

FORD/H(se) 2.0/

DCOL/2.46E-8/

STICK

DUP： 重复定义反应，同气相反应

ENRGDEP： 电离能依赖反应Ion-energy Dependent Rates

E + CL+ + SICL3(S) + SI(B) => SICL4 + SI(S) 0.50 0.0 0.

BOHM

ENRGDEP/1. 0.5 1.0/ UNITS/EVOLT/

FORD,RORD ： 反应级数，同气相反应

LANG：Langmuir-Hinshelwood反应参数（K=A * T^b * exp(-H/RT)）

C6H5CH3 + H2 => C6H6 + CH4 2.507E-8 0.0 0.0 ! rate at 600C

LANG /C6H6 1.26 0.0 0.0 1.0/ !name A b H 反应级数

LANG /C6H5CH3 1.01 0.0 0.0 1.0/

LHDE /1/

LHNU /C6H5CH3/

LHPR /atm/

LHDE Langmuir-Hinshelwood分母指数参数，默认值2

LHNU 允许使用LANG计算平衡常数

LHPR 允许在给定的压力单位下使用LANG计算平衡常数

NUCL 反应速率用nucleation reaction rate expression计算

2A4 => 32C(B) + 20 H(se) + 28.72 open(se) 1.0E10 0.5 0.0

NUCL

REV 反向反应常数，同气相反应

STICK： 粘性系数，定义的常数被替换为 a b c

A1 + 8H(se) => 5H(se) + 6C(B) + 3open(se) + 4H2 + H 0.1 0.0 0.0

FORD/H(se) 2.0/

DCOL/2.46E-8/

STICK

UNITS： 修改单个单位，同气相反应

USRPROG： 用户自定义

YIELD： Ion-energy-dependent Yield

CF3+ + E + #WSIO2(B) => #SIO2 + CF3 0.33 0.0 0.0

BOHM !

YIELD /0.01 20. 0.5 1.0/ UNITS/EVOLTS/

用法：用#注释组分，4系数

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