镍基、钌基双金属催化剂上甲烷脱氢与苯加氢反应的密度泛函理论研究
镍基、钌基双金属催化剂上甲烷脱氢与苯加氢反应的密度泛函理论研究【摘要】:过渡金属催化剂表面碳氢键的断键和成键反应是非均相催化研究的热点之一,加入金属助剂有利于这一反应过程的优化。本
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O643.32
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-9
- 目录9-12
- 第1章 绪论12-15
- 1.1 课题背景及意义12-13
- 1.2 本文研究内容13-15
- 第2章 文献综述15-26
- 2.1 密度泛函理论15-17
- 2.2 甲烷脱氢反应的研究现状17-20
- 2.2.1 甲烷的直接裂解反应17-19
- 2.2.2 甲烷的蒸汽重整反应19
- 2.2.3 甲烷的干气重整反应19-20
- 2.3 苯加氢反应研究现状20-24
- 2.3.1 苯分子以及反应中间体的吸附20-21
- 2.3.2 笨加氢的反应路径21-22
- 2.3.3 苯选择性加氢的反应条件22-23
- 2.3.4 环己烯的选择性23-24
- 2.4 双金属催化剂24-26
- 2.4.1 集团效应24
- 2.4.2 应力效应24
- 2.4.3 配体效应24-25
- 2.4.4 其它效应25
- 2.4.5 双金属催化制的分类25-26
- 第3章 Ni催化剂农而上的甲烷二氧化碳干气重整反应26-50
- 3.1 前言26-27
- 3.2 计算方法和模型27-28
- 3.3 结果与讨论28-49
- 3.3.1 DMR过程中反应中间体的吸附28-30
- 3.3.2 DMR过程中基元反应的活化能30-39
- 3.3.3 反应条件下DMR过程中基元反应的速率常数39
- 3.3.4 DMR反应的微观动力学分析39-49
- 3.5 本章小结49-50
- 第4章 Ni/Fe(111)合金表而上的甲烷活化反应50-72
- 4.1 前言50-51
- 4.2 计算方法和模型51-52
- 4.3 结果与讨论52-71
- 4.3.1 反应中间体的吸附52-59
- 4.3.2 Ni/Fe(111)表面CH4的逐步解离59-63
- 4.3.3 C原子在Ni/Fe(111)表面的扩散63-65
- 4.3.4 C原子在Ni/Fe合金体相中的扩散65-67
- 4.3.5 动力学分析67-71
- 4.4 本章小结71-72
- 第5章 Ni基双金属催化剂上的协同作用72-92
- 5.1 前言72-73
- 5.2 计算方法和模型73-74
- 5.3 结果与讨论74-90
- 5.3.1 CH_x的吸附构型与吸附能74-76
- 5.3.2 Ni基双金属催化剂的协同作用76-86
- 5.3.3 M金属含量对CH_x吸附的影响86-87
- 5.3.4 Ni基双金属催化剂上CH_4的逐步解离87-89
- 5.3.5 CH_4解离催化剂的合理设计89-90
- 5.4 本章小结90-92
- 第6章 Ru表面上苯的选择性加氢反应92-107
- 6.1 引言92-93
- 6.2 计算方法和模型93-94
- 6.3 结果与讨论94-106
- 6.3.1 苯分子在Ru(0001)上的吸附94-98
- 6.3.2 其它中间体的吸附98-99
- 6.3.3 Ru(0001)上的苯加氢反应势能图99-103
- 6.3.4 H覆盖率对笨加氢反应的影响103-106
- 6.4 本章小结106-107
- 第7章 Zn/Ru表面上苯的选择性加氢反应107-114
- 7.1 前言107
- 7.2 计算方法和模型107-108
- 7.3 结果与讨论108-113
- 7.3.1 Zn对苯分子吸附的影响108-110
- 7.3.2 Zn对其它加氢中间体吸附的影响110-111
- 7.3.3 Zn对加氢反应活化能的影响111-112
- 7.3.4 Zn对加氢反应势能面的影响112-113
- 7.4 本章小结113-114
- 第8章 全文总结114-116
- 参考文献116-129
- 致谢129-130
- 附录130-131
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