首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
在B3LYP/6-311++G(2df,p)水平上优化了标题反应驻点物种的几何构型, 并在相同水平上通过频率计算和内禀反应坐标(IRC)分析对过渡态结构及连接性进行了验证. 采用双水平计算方法HL//B3LYP/6-311++G(2df,p)对所有驻点及部分选择点进行了单点能校正, 构建了CH2SH+NO2反应体系的单重态反应势能剖面. 研究结果表明, CH2SH与NO2反应体系存在4条主要反应通道, 两个自由基中的C与N首先进行单重态耦合, 形成稳定的中间体HSCH2NO2 (a). 中间体a经过C—N键断裂和H(1)—O(2)形成过程生成主要产物P1 (CH2S+trans-HONO), 此过程需克服124.1 kJ•mol-1的能垒. 中间体a也可以经过C—N键断裂及C—O键形成转化为中间体HSCH2ONO (b), 此过程的能垒高达238.34 kJ•mol-1. b再经过一系列的重排异构转化得到产物P2 (CH2S+cis-HONO), P3 (CH2S+HNO2)和P4 (SCH2OH+NO). 所有通道均为放热反应, 反应能分别为-150.37, -148.53, -114.42和-131.56 kJ•mol-1. 标题反应主通道R→a→TSa/P1→P1的表观活化能为-91.82 kJ•mol-1, 此通道在200~3000 K温度区间内表观反应速率常数三参数表达式为kCVT/SCT=8.3×10-40T4.4 exp(12789.3/T) cm3•molecule-1•s-1.  相似文献   

2.
用共沉淀法制备了一组具有尖晶石结构的Cu-Fe和Ni-Fe复合氧化物,用于有氧条件下催化分解N2O,考察了催化剂组成对催化活性的影响.用N2物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了结构表征.结果表明:在不同组成的Cu-Fe、Ni-Fe系列复合氧化物催化剂中,Cu Fe2O4和Ni Fe2O4对于N2O分解反应的初活性较高,这是因为Cu Fe2O4和Ni Fe2O4的比表面积较高、晶粒较小,而且其表面氧物种与金属(Cu2+、Fe3+)的化学作用较弱,氧物种易脱除、脱氧量较高.相比较而言,Ni Fe2O4催化剂上的N2O分解活化能低于Cu Fe2O4,Ni Fe2O4的初活性优于Cu Fe2O4.500℃连续反应100 h,Cu Fe2O4上的N2O转化率降至84.9%,而Ni Fe2O4上的N2O转化率一直保持99%,Ni Fe2O4有较高的催化稳定性.  相似文献   

3.
考察了Cu、Ni、Ru、Pt对费托合成Fe催化剂的助剂作用。XRD结果表明,加入Cu、Ni助剂对催化剂有一定的分散作用,而Ru、Pt影响不大。XPS结果表明,所有添加的助剂在催化剂表面均有一定程度的富集,且4种过渡金属助剂与Fe存在不同程度的电荷相互作用。H2-TPR表明,Cu、Pt、Ru在催化剂还原过程中首先还原为金属态,进而能够明显促进催化剂的还原。CO-TPD表明,加入Cu、Pt、Ni助剂对CO的吸附活化有明显的促进作用。用固定床反应器对催化剂的费托反应性能进行了评价,反应结果表明,加入Ru、Ni、Pt、Cu会依次提高催化剂的反应活性,Pt、Cu、Ru、Ni助剂会依次使催化剂的CH4选择性增加,并降低C5+的选择性。  相似文献   

4.
采用1H MAS NMR技术,分别对不同温度(773和973 K)、不同气氛(氢气、氧气、氦气及空气)条件下处理的SiO2和Rh/SiO2催化剂上的氢物种和含氢物种进行了研究.在SiO2及经氧气处理的催化剂上,检测到了位于约7.0,3.8~4.0,2.0及1.0~1.5处的一系列信号,它们可分别归属为强吸附H2O,物理吸附H2O,SiOH及受SiO2晶格氧缺陷位屏蔽影响的SiOH.而在经氢气处理的催化剂上,除了上述诸信号外,还检测到了位于3.0和0.0处的低场信号及约位于-110处的高场信号.其中,低场信号分别归属为弱吸附在载体SiO2中的桥式晶格氧处的氢物种(溢流氢物种)和晶格氧缺陷处的氢物种(Si-H物种),而高场信号则同时归属为解离吸附在Rh上的可逆吸附氢物种和不可逆吸附氢物种.经氢气处理的催化剂上,可能还形成了另外一种以独特的“离域氢”形式存在于Rh上的解离吸附氢物种(b氢物种). 该氢物种应具有-20~-50的化学位移,但其信号因被低场信号的自旋边带掩盖而未能在1H MAS NMR实验中直接观察到.溢流氢物种和Si-H物种由可逆吸附氢物种和/或b氢物种从Rh上向邻近的载体SiO2迁移而形成.高温对于氢溢流过程更为有利.  相似文献   

5.
利用硼氢化钠还原含其它金属盐的氯铂酸形成双金属合金纳米催化剂.Ru和Co的加入能提高催化剂的活性,当Pt/Ru摩尔比为5∶1、Pt/Co摩尔比为7∶1时,双金属协同效应最明显;Cu、Au、Ni的加入不同程度的降低了催化剂的活性.对Pt/Ru和Pt/Co体系,PVP的含量和反应温度都对催化反应的活性有影响.  相似文献   

6.
研究Pt单晶 (210)、(310)和(510)三个阶梯晶面上CO2电催化还原的表面过程. 通过改变处理条件获得单晶电极不同的表面结构. 研究结果指出, 当铂单晶电极表面保持其确定原子排列结构时, 对CO2还原的电催化活性随晶面上(110)台阶密度的降低而减小, 即Pt(210) > Pt(310) > Pt(510); 当三个电极表面发生氧的吸附导致原子排列结构重建时, 其电催化活性均有不同程度的提高. 虽然其活性顺序未发生变化, 但(110)台阶位密度越大的表面其电催化活性增加的程度越高. 研究指出Pt单晶电极的表面结构越开放, 其电催化活性也越高, 并且在外界条件诱导下更易于转变为具有更高反应活性的表面结构. 而相对有序的表面结构则比较稳定. 研究结果从微观层次获得CO2与Pt单晶电极表面相互作用的规律, 深化了对CO2电催化还原表面过程的认识.  相似文献   

7.
掺杂Mn对CeO2-ZrO2-Al2O3材料性质的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用共沉淀法制备了一系列Mn掺杂摩尔分数为0~5%的CeO2-ZrO2-Al2O3(CZA)复合氧化物, 并采用BET, OSC, XRD, XPS, H2-TPR等方法对所制备的材料进行了表征. 结果表明, 所制备的材料均形成了稳定的CZA固溶体, 尤其是Mn掺杂0.5%的材料在600和1000 ℃焙烧后均表现出最好的织构性能. OSC和H2-TPR的结果表明, Mn掺杂量≤1%时, 氧在材料中的体相移动是材料储氧和被还原的速控步骤, 并且Mn的掺杂量为0.2%时, 储氧量最大, 材料的还原温度也最低; Mn掺杂量>1%时, Mn物种对材料储氧和被还原的作用显著. XPS结果表明, Mn在焙烧过程中会迁移向表面, 结合H2-TPR结果可知, 新鲜样品表面的MnOx物种主要为Mn2O3, 而老化样品主要为Mn3O4.  相似文献   

8.
BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ膜反应器还原侧表面反应机理   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜反应器还原侧表面反应机理, 分析了表面催化微粒及催化床对膜反应器的作用. 提出了“催化解离机制”是构成甲烷重整BCFN膜反应器透氧量上升的主要原因; CH4, H2及CO在BCFN膜表面的反应活性依次为H2>CO>CH4; 当CH4气氛中加入H2或CO时, BCFN膜表面的主要发生由CH4直接氧化转变H2或CO的氧化反应, 同时极大提升了BCFN膜反应器的透氧量; BCFN膜表面氧化反应为“晶格氧”氧化反应模式主导.  相似文献   

9.
Ru/SBA-15催化剂具有高的氢气活化能力,因此被广泛应用在加氢和氢解反应中.一般认为Ru/SBA-15催化剂的高活性与金属Ru的高分散有关,然而有研究发现在氧化硅载体上还存在溢流的氢,这部分溢流氢也很可能参与加氢和氢解反应.这就产生了两个关键性的问题:(1)Ru/SBA-15的催化加氢活性中心是什么,是金属Ru还是载体SBA-15;(2)在金属Ru上解离的H是如何迁移到载体上的.因此,加氢活性位点及其形成机理的确认对理解Ru/SBA-15催化剂的高活性至关重要.原位红外光谱可从分子层面研究在工作状态的催化剂表面活性位点的状态,进而推测可能的反应机理.通过与催化剂Pd/SBA-15,Ru/Al2O3和SBA-15比较发现,在氢气氛围中Ru/SBA-15催化剂的原位红外谱图中存在一个独特的位于1996 cm?1的峰.由于在Pd/SBA-15,Ru/Al2O3和SBA-15上都不存在这个峰,因此该峰的形成是金属Ru和SBA-15相互作用的结果.此外,Si–O键在位于1866 cm?1的合频峰不随氢气氛围变化而变化,因此可排除这个峰属于Si–O键振动的倍频峰.为了排除该峰的产生是由于CO的吸附,我们采用脉冲引入CO的方法,发现在低的CO覆盖率下,红外谱图中位于2068 cm?1处出现了一个CO在Ruδ+上的线性吸附峰.随着CO覆盖率增加,该峰逐渐蓝移至2075 cm?1,同时位于2132 cm?1处的峰强度增强了,这两个峰都归属于Run+(CO)x物种的振动峰.这些CO的化学吸附强度都很高,即使在He气中吹扫1 h后仍然存在,而1996 cm?1峰的形成是可逆的.此外,低CO覆盖率下生成的吸附峰(2068 cm?1)的强度低于1996 cm?1峰的强度,因此可以排除1996 cm?1峰属于CO吸附峰的可能.既然1996 cm?1峰的形成是可逆的,将这个峰归属于载体上氢的可能性也可排除,因为形成载体上氢的过程是不可逆的.另外,形成1996 cm?1峰的速率还证明了这个峰不属于金属Ru上吸附的氢,因为金属Ru上氢的吸附是很快的.通过以上分析,我们推断1996 cm?1峰应该指认为在Ru和SBA-15界面处位点的红外峰.为了证明这一点,我们制备了不同Ru负载量的Ru/SBA-15催化剂,发现这个界面处位点峰的峰面积与金属Ru颗粒在载体上形成交界面的周长成正比,而峰达到稳态所需时间与Ru颗粒大小成反比.这说明H2在金属Ru上发生解离吸附后迁移到Ru和SBA-15界面处,形成了Ru–H–Si物种.当金属Ru的颗粒比较小时,与载体形成交界面的周长小,Ru–H–Si物种的数量少,体现在红外谱图上峰的峰面积小,但解离的氢迁移到该界面所需时间变短了.当金属Ru的颗粒比较大时,与载体形成交界面的周长大,Ru–H–Si物种的数量多,1996 cm?1峰的峰面积大,但解离氢的迁移慢了.此外,H-D交换实验还证明这个界面处的位点具有加氢活性.与文献报道的孤立Si–H物种的红外峰位置比较发现,Ru–H–Si物种具有明显的峰红移现象,说明该物种中的Si–H键活性很高,这可能是由于金属Ru将电子转移至Si–H键的结果.总之,以上结果清晰地表明这个1996 cm?1峰归属为结构是Ru–H–Si的活性位点.  相似文献   

10.
Ru/SBA-15催化剂具有高的氢气活化能力,因此被广泛应用在加氢和氢解反应中.一般认为Ru/SBA~-15催化剂的高活性与金属Ru的高分散有关,然而有研究发现在氧化硅载体上还存在溢流的氢,这部分溢流氢也很可能参与加氢和氢解反应.这就产生了两个关键性的问题:(1)Ru/SBA~-15的催化加氢活性中心是什么,是金属Ru还是载体SBA-15;(2)在金属Ru上解离的H是如何迁移到载体上的.因此,加氢活性位点及其形成机理的确认对理解Ru/SBA~-15催化剂的高活性至关重要.原位红外光谱可从分子层面研究在工作状态的催化剂表面活性位点的状态,进而推测可能的反应机理.通过与催化剂Pd/SBA-15,Ru/Al_2O_3和SBA-15比较发现,在氢气氛围中Ru/SBA-15催化剂的原位红外谱图中存在一个独特的位于1996cm~(-1)的峰.由于在Pd/SBA-15,Ru/Al_2O_3和SBA-15上都不存在这个峰,因此该峰的形成是金属Ru和SBA-15相互作用的结果.此外,Si–O键在位于1866 cm~(-1)的合频峰不随氢气氛围变化而变化,因此可排除这个峰属于Si–O键振动的倍频峰.为了排除该峰的产生是由于CO的吸附,我们采用脉冲引入CO的方法,发现在低的CO覆盖率下,红外谱图中位于2068 cm~(-1)处出现了一个CO在Ruδ+上的线性吸附峰.随着CO覆盖率增加,该峰逐渐蓝移至2075 cm~(-1),同时位于2132 cm~(-1)处的峰强度增强了,这两个峰都归属于Run+(CO)x物种的振动峰.这些CO的化学吸附强度都很高,即使在He气中吹扫1 h后仍然存在,而1996 cm~(-1)峰的形成是可逆的.此外,低CO覆盖率下生成的吸附峰(2068 cm~(-1))的强度低于1996 cm~(-1)峰的强度,因此可以排除1996cm~(-1)峰属于CO吸附峰的可能.既然1996 cm~(-1)峰的形成是可逆的,将这个峰归属于载体上氢的可能性也可排除,因为形成载体上氢的过程是不可逆的.另外,形成1996 cm~(-1)峰的速率还证明了这个峰不属于金属Ru上吸附的氢,因为金属Ru上氢的吸附是很快的.通过以上分析,我们推断1996 cm~(-1)峰应该指认为在Ru和SBA-15界面处位点的红外峰.为了证明这一点,我们制备了不同Ru负载量的Ru/SBA-15催化剂,发现这个界面处位点峰的峰面积与金属Ru颗粒在载体上形成交界面的周长成正比,而峰达到稳态所需时间与Ru颗粒大小成反比.这说明H2在金属Ru上发生解离吸附后迁移到Ru和SBA-15界面处,形成了Ru–H–Si物种.当金属Ru的颗粒比较小时,与载体形成交界面的周长小,Ru–H–Si物种的数量少,体现在红外谱图上峰的峰面积小,但解离的氢迁移到该界面所需时间变短了.当金属Ru的颗粒比较大时,与载体形成交界面的周长大,Ru–H–Si物种的数量多,1996 cm~(-1)峰的峰面积大,但解离氢的迁移慢了.此外,H-D交换实验还证明这个界面处的位点具有加氢活性.与文献报道的孤立Si–H物种的红外峰位置比较发现,Ru–H–Si物种具有明显的峰红移现象,说明该物种中的Si–H键活性很高,这可能是由于金属Ru将电子转移至Si–H键的结果.总之,以上结果清晰地表明这个1996 cm~(-1)峰归属为结构是Ru–H–Si的活性位点.  相似文献   

11.
The use of iron-containing metal surfaces, Fe, Fe-Cr-alloy and stainless steel, for the synthesis of mixed metal Ru-Fe compounds has been studied. The studied process was reductive carbonylation of RuCl3 in the presence of a metal surface. Reactions were carried out in ethanol solutions under 10-50 bar carbon monoxide pressure at 125 degrees C using an autoclave. During the reaction the metal surface was oxidized, releasing iron into the solution and acting as a sacrificial source of iron. Under these conditions the corrosion of the metal surface was facile and produced a series of iron-containing species. In addition to the formation of most obvious iron(II) products, such as [Fe(H2O)6]2+ or [FeCl2(H2O)4] the use of the metal surface also provided a route to novel labile trinuclear [Ru2Cl2(mu-Cl)4(CO)6FeL2] (L = H2O, EtOH) complexes. The stability and reactivity of the [Ru2Cl2(mu-Cl)4(CO)6FeL2] complexes were further studied using computational DFT methods. Based on the computational results a reaction route has been suggested for the formation and decomposition of [Ru2Cl2(mu-Cl)4(CO)6FeL2].  相似文献   

12.
Twenty-five atomic cations, M (+), that lie within the thermodynamic window for O-atom transport catalysis of the oxidation of hydrogen by nitrous oxide, have been checked for catalytic activity at room temperature with kinetic measurements using an inductively-coupled plasma/selected-ion flow tube (ICP/SIFT) tandem mass spectrometer. Only 4 of these 25 atomic cations were seen to be catalytic: Fe (+), Os (+), Ir (+), and Pt (+). Two of these, Ir (+) and Pt (+), are efficient catalysts, while Fe (+) and Os (+) are not. Eighteen atomic cations (Cr (+), Mn (+), Co (+), Ni (+), Cu (+), Ge (+), Se (+), Mo (+), Ru (+), Rh (+), Sn (+), Te (+), Re (+), Pb (+), Bi (+), Eu (+), Tm (+), and Yb (+)) react too slowly at room temperature either in their oxidation with N 2O to form MO (+) or in the reduction of MO (+) by H 2. Many of these reactions are known to be spin forbidden and a few actually may lie outside the thermodynamic window. Three alkaline-earth metal monoxide cations, CaO (+), SrO (+), and BaO (+), were observed to favor MOH (+) formation in their reactions with H 2. A potential-energy landscape is computed for the oxidation of H 2 with N 2O catalyzed by Fe (+)( (6)D) that vividly illustrates the operation of an ionic catalyst and qualitatively accounts for the relative inefficiency of this catalyst.  相似文献   

13.
The thermal decompositions of the complexes of N,N-dialkyl-N'-benzoylthioureas with Cu(II), Ni(II), Pd(II), Pt(II), Cd(II), Ru(III) and Fe(III) were studied by TG and DTA techniques. These metal complexes decompose in two stages: elimination of dialkylbenzamide, and total decomposition to metal sulphides or metals. The influence of the alkyl substituents in these benzoylthiourea chelates on the thermal behaviour of the metal complexes was investigated.This revised version was published online in November 2005 with corrections to the Cover Date.  相似文献   

14.
研究了Pt/MgO, Pt/γ-Al2O3, Pt/ZrO2和Pt/HZSM-5催化剂上H2选择催化还原消除NOx(H2-SCR)反应。结果发现, H2-SCR活性和N2生成选择性受催化剂中Pt的金属性以及载体的氮氧化物吸附能力影响很大。 HZSM-5的表面酸性使载体对NOx吸附能力较小,使担载Pt以较高的金属性存在,从而导致Pt/HZSM-5催化剂的高活性和高选择性。相反, Pt/MgO和Pt/γ-Al2O3催化剂较差的活性和选择性可归因于其载体的碱性表面、催化剂中Pt较低的金属性以及载体对氮氧化物较大的吸附能力。结合反应的原位红外光谱结果可以认为,在Pt/载体界面处亚硝酸根/硝酸根物种被还原为N2或N2O,取决于该处参与反应的活性H与这些含氮物种的相对数目。  相似文献   

15.
The finding of new metal alloyed nanocrystals (NCs) with high catalytic activity and low cost to replace PtRu NCs is a critical step toward the commercialization of fuel cells. In this work, a simple cation replacement reaction was utilized to synthesize a new type of ternary Fe(1-x)PtRu(x) NCs from binary FePt NCs. The detailed structural transformation from binary FePt NCs to ternary Fe(1-x)PtRu(x) NCs was analyzed by X-ray absorption spectroscopy (XAS). Ternary Fe(35)Pt(40)Ru(25), Fe(31)Pt(40)Ru(29), and Fe(17)Pt(40)Ru(43) NCs exhibit superior catalytic ability to withstand CO poisoning in methanol oxidation reaction (MOR) than do binary NCs (FePt and J-M PtRu). Also, the Fe(31)Pt(40)Ru(29) NCs had the highest alloying extent and the lowest onset potential among the ternary NCs. Furthermore, the origin for the superior CO resistance of ternary Fe(1-x)PtRu(x) NCs was investigated by determining the adsorption energy of CO on the NCs' surfaces and the charge transfer from Fe/Ru to Pt using a simulation based on density functional theory. The simulation results suggested that by introducing a new metal into binary PtRu/PtFe NCs, the anti-CO poisoning ability of ternary Fe(1-x)PtRu(x) NCs was greatly enhanced because the bonding of CO-Pt on the NCs' surface was weakened. Overall, our experimental and simulation results have indicated a simple route for the discovery of new metal alloyed catalysts with superior anti-CO poisoning ability and low usage of Pt and Ru for fuel cell applications.  相似文献   

16.
We synthesized a new class of O2 electrocatalysts with a high activity and very low noble metal content. They consist of Pt monolayers deposited on the surfaces of carbon-supported nonnoble metal-noble metal core-shell nanoparticles. These core-shell nanoparticles were formed by segregating the atoms of the noble metal on to the nanoparticles' surfaces at elevated temperatures. A Pt monolayer was deposited by galvanic displacement of a Cu monolayer deposited at underpotentials. The mass activity of all the three Pt monolayer electrocatalysts investigated, viz., Pt/Au/Ni, Pt/Pd/Co, and Pt/Pt/Co, is more than order of magnitude higher than that of a state-of-the-art commercial Pt/C electrocatalyst. Geometric effects in the Pt monolayer and the effects of PtOH coverage, revealed by electrochemical data, X-ray diffraction, and X-ray absorption spectroscopy data, appear to be the source of the enhanced catalytic activity. Our results demonstrated that high-activity electrocatalysts can be devised that contain only a fractional amount of Pt and a very small amount of another noble metal.  相似文献   

17.
Choi J  Gillan EG 《Inorganic chemistry》2005,44(21):7385-7393
Nonaqueous solvothermal chemical reactions have found extensive utility in the growth of inorganic non-oxide materials. This report describes the successful use of organic solvothermal environments to synthesize energetically unstable copper azide precursors that are then decomposed in situ to crystalline metastable copper nitride at temperatures below 200 degrees C. A comparison of Cu3N products formed from nonpolar (toluene) and coordinating (THF) solvents is described. The cubic Cu3N products are nanocrystalline with aggregated particle-like extended structures and were characterized by X-ray diffraction, electron microscopy, IR spectroscopy, and mass spectrometry. The thermal stability and composition of Cu3N was examined by thermogravimetric analysis and bulk elemental analysis. The particle surfaces contain bound residual solvent species that can be removed by heating. The poorly coordinating solvent, toluene, lead to a more crystalline product containing less residual organic content. Benchtop reactions were performed to follow the temporal formation and decomposition of metal azide intermediates. These studies provided more detailed information on the progression of metal azide to metal nitride materials in a solvothermal environment.  相似文献   

18.
谢泳  李筱琴  任斌  田中群 《电化学》2001,7(1):66-70
利用沉积在粗糙金电极上的过渡金属超薄层电极技术 ,我们获得了氢及一氧化碳在Rh和Pt表面上吸附的拉曼信号 ,并对两者之间的相互作用进行了分析 ..我们还进行了二氧化碳在这两种金属表面的还原行为的初步研究 ,以及对不同方式获得的一氧化碳吸附拉曼信号的特点进行了分析 .  相似文献   

19.
Periodic density functional theory calculations have been performed to investigate the chemisorption behavior of CO_2 molecule on a series of surface alloys that are built by dispersing individual middle-late transition metal(TM) atoms(TM = Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au) on the Cu(100) and Cu(111) surfaces. The most stable configurations of CO_2 chemisorbed on different TM/Cu surfaces are determined, and the results show that among the late transition metals, Co, Ru, and Os are potentially good dopants to enhance the chemisorption and activation of CO_2 on copper surfaces. To obtain a deep understanding of the adsorption property, the bonding characteristics of the adsorption bonds are carefully examined by the crystal orbital Hamilton population technique, which reveals that the TM atom primarily provides d orbitals with z-component, namely d_z~2, d_(xz), and d_(yz) orbitals to interact with the adsorbate.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号