В рамках метода функционала плотности с учетом градиентной коррекции (GGA) выполнено моделирование взаимодействия наночастицы Pt29 с исходными и восстановленными (редуцированными) поверхностями SnO2 (110), (100), (011), (001). Найдено, что в ряде случаев восстановление поверхности приводит к существенному увеличению энергии взаимодействия с платиной. Повторное окисление таких структур должно привести к фиксации платины на поверхности.

В рамках метода функционала плотности с учетом градиентной коррекции (DFT/PBE) и периодических граничных условий промоделированы основные стадии процессов, происходящих в водородных низкотемпературных топливных элементах. Моделирование проводилось на примере расчета каталитических анодных и катодных процессов, происходящих на поверхности катализатора Pt19, нанесенного на оксидный носитель SnO2, и процессов адсорбции воды на поверхность мембраны, в качестве которой взят кристалл дигидрата мезитиленсульфокислоты [(CH3)3C6H2SO .H5O ]. Было показано, что в мембране энергетически наиболее выгодно формирование кристаллов, в которых на одну группу SO3H приходится две стехиометрические молекулы воды. Сверхстехиометрическая вода адсорбируется на поверхность кристалла с энергией адсорбции 0.3–0.6 эВ, переход ее внутрь кристалла энергетически не выгоден на 2 эВ. Барьеры поверхностной протонной проводимости составляют 0.2–0.3 эВ.

В рамках метода функционала плотности с учетом градиентной коррекции (GGA) выполнено моделирование диссоциации молекулярного кислорода и миграции атомов О на поверхностях (100) и (111) кристалла платины. Найдено, что диссоциация молекулы кислорода на поверхности (100) требует преодоления более низкого потенциального барьера, чем на (111). Миграция атомов О по поверхности (100) идет легче, чем по (111). На основании этих данных предполагается, что поверхность Pt(100) наиболее эффективна для активации молекулярного кислорода.