首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
采用密度泛函理论计算研究了清洁的以及Pd掺杂的ZnO(1120)面上水分子的吸附和解离.结果表明,在清洁ZnO(1120)上,水分子倾向于分子吸附,解离吸附较为困难.在Pd掺杂的ZnO上,水分子仍倾向吸附在Zn原子上,且吸附能与其在清洁ZnO表面的相当.然而,Pd的掺杂可增强水解离产物OH和H的吸附,从而显著提高了水的解离活性,相应的水解离能垒为0.36eV,放热0.21eV.  相似文献   

2.
采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了Mg取代Li原子对LiBH4(010)面的晶体结构、H原子解离能及H原子迁移的影响.结果发现,Mg取代后B—H键长增大,更易于H原子的解离.氢空位的出现也使其附近H原子的解离能减小.电子结构计算结果表明,Mg取代Li原子后,减弱了B—H之间的共价作用.通过对氢原子在[BH4]单元之间扩散能垒的计算发现,Mg取代Li原子后,H原子的扩散能垒由4.84 eV降为3.01 eV,表明H原子在体相内更容易迁移.  相似文献   

3.
采用密度泛函方法研究了Fe(100)表面Cu单层膜上CO的吸附,直接解离,氢助解离以及C-C偶合反应.相比洁净的Fe(100)表面,在Fe(100)的单层Cu膜上,CO的吸附和活化都减弱了.特别是,相比Fe(100)上CO的解离能垒1.08 eV,铜单层膜上CO解离能垒高达2.4 eV.在H原子共吸附的情况下,Fe(1...  相似文献   

4.
研究发现,Pd和Co3O4催化剂均可有效地催化甲烷燃烧反应,且Pd掺杂的Co3O4催化剂上甲烷反应活性优于单纯的Pd和Co3O4催化剂,可见两者存在明显的协同效应.然而由于Co3O4本身复杂的表面配位环境,相关理论模拟研究依然较少.同时,由于甲烷分子中C–H键有着非常高的键能,且该分子具有很高的对称性,导致C–H键活化往往是甲烷选择转化和完全燃烧反应中最困难的一步.由于Co3O4表面电子结构比较复杂,因此本文基于Co3O4(001)晶面的两种不同暴露面来构建和模拟Pd掺杂Co3O4表面Pd?O位点的甲烷反应活性.对于Co3O4(001)–A晶面,暴露面金属离子只有未饱和的八面体Coo,而(001)–B晶面,还有四面体Cot.由于Pd取代Cot后所形成的Pd/(001)–B面更不稳定,因而选择了较稳定的Pd替换Coo结构模型.基于第一性原理PBE+U计算的Pd/(001)表面甲烷活化能垒来探讨Pd掺杂对Co3O4表面催化活性的影响.计算表明,甲烷在Pd掺杂的(001)面上最低解离能垒为0.68 eV,明显低于在Co3O4(001)和(011)面的(分别为0.98和0.89 eV),表明Pd掺杂的(001)表面催化活性要远高于纯的Co3O4(001)和(011)表面.为了进一步理解Pd掺杂影响Co3O4表面甲烷反应活性的原因,我们计算了反应位点相关原子的Bader电荷.结果表明,当CH3δ–吸附于Pd/(001)–A面Pd位点时,Pd较(001)面上Co位点能从CH3δ–获得更多电子,这与Pd较Co有更强的氧化性一致.我们也对比了(001)–A,(001)–B,Pd/(001)–A和Pd/(001)–B在氧气分压为常压及不同温度下表面能的大小,并发现在与反应相关的温度区间(001)–A表面较(001)–B表面更为稳定,同样地Pd/(001)–A表面也较Pd/(001)–B表面更为稳定,且Pd/(001)–A表面与(001)–A表面稳定性差别不大,因此Pd单原子掺杂的(001)表面模型在热力学上较为稳定,且根据计算的能垒,(001)–A和Pd/(001)–A表面对甲烷活化的贡献最大.为了更好与实验结果对比,我们构建了简单的动力学模型,并计算了甲烷在Co3O4(001),(011)和1%,2%,3%Pd掺杂的Co3O4(001)表面的甲烷燃烧速率.计算表明即使较低量的Pd也可明显提高甲烷燃烧速率,与实验数据吻合较好,表明掺杂Pd显著增加Co3O4催化甲烷燃烧.  相似文献   

5.
研究发现,Pd和Co_3O_4催化剂均可有效地催化甲烷燃烧反应,且Pd掺杂的Co_3O_4催化剂上甲烷反应活性优于单纯的Pd和Co_3O_4催化剂,可见两者存在明显的协同效应.然而由于Co_3O_4本身复杂的表面配位环境,相关理论模拟研究依然较少.同时,由于甲烷分子中C–H键有着非常高的键能,且该分子具有很高的对称性,导致C–H键活化往往是甲烷选择转化和完全燃烧反应中最困难的一步.由于Co_3O_4表面电子结构比较复杂,因此本文基于Co_3O_4(001)晶面的两种不同暴露面来构建和模拟Pd掺杂Co_3O_4表面Pd.O位点的甲烷反应活性.对于Co_3O_4(001)–A晶面,暴露面金属离子只有未饱和的八面体Co~o,而(001)–B晶面,还有四面体Cot.由于Pd取代Cot后所形成的Pd/(001)–B面更不稳定,因而选择了较稳定的Pd替换Co~o结构模型.基于第一性原理PBE+U计算的Pd/(001)表面甲烷活化能垒来探讨Pd掺杂对Co_3O_4表面催化活性的影响.计算表明,甲烷在Pd掺杂的(001)面上最低解离能垒为0.68 eV,明显低于在Co_3O_4(001)和(011)面的(分别为0.98和0.89 eV),表明Pd掺杂的(001)表面催化活性要远高于纯的Co_3O_4(001)和(011)表面.为了进一步理解Pd掺杂影响Co_3O_4表面甲烷反应活性的原因,我们计算了反应位点相关原子的Bader电荷.结果表明,当CH3δ–吸附于Pd/(001)–A面Pd位点时,Pd较(001)面上Co位点能从CH3~(δ–)获得更多电子,这与Pd较Co有更强的氧化性一致.我们也对比了(001)–A,(001)–B,Pd/(001)–A和Pd/(001)–B在氧气分压为常压及不同温度下表面能的大小,并发现在与反应相关的温度区间(001)–A表面较(001)–B表面更为稳定,同样地Pd/(001)–A表面也较Pd/(001)–B表面更为稳定,且Pd/(001)–A表面与(001)–A表面稳定性差别不大,因此Pd单原子掺杂的(001)表面模型在热力学上较为稳定,且根据计算的能垒,(001)–A和Pd/(001)–A表面对甲烷活化的贡献最大.为了更好与实验结果对比,我们构建了简单的动力学模型,并计算了甲烷在Co_3O_4(001),(011)和1%,2%,3%Pd掺杂的Co_3O_4(001)表面的甲烷燃烧速率.计算表明即使较低量的Pd也可明显提高甲烷燃烧速率,与实验数据吻合较好,表明掺杂Pd显著增加Co_3O_4催化甲烷燃烧.  相似文献   

6.
过氧烷基自由基分子内氢迁移是低温燃烧反应中的一类重要基元反应. 本文用等键反应方法计算了该类反应的动力学参数. 所有反应物、过渡态、产物的几何结构均在B3LYP/6-311+G(d,p)水平下优化得到. 本文提出了用过渡态反应中心几何结构守恒作为反应类判据, 并将该分子内氢迁移反应分为四类, 包括(1,3)、(1,4)、(1,5)、(1,n) (n=6, 7, 8)氢迁移类. 分别将这4 类反应类中最小反应体系作为类反应的主反应, 并分别在B3LYP/6-311+G(d,p)低水平和CBS-QB3 高水平下得到其近似能垒和精确能垒. 其余氢迁移反应作为目标反应, 在B3LYP/6-311+G(d,p)低水下计算得到其近似能垒, 再采用等键反应方法校正得到目标反应的精确反应势垒和精确速率常数. 研究表明, 采用等键反应方法只需在低水平用从头算计算就可以得到大分子反应体系的高精度能垒和速率常数值, 且本文按等键反应本质的分类方法更能揭示反应类的本质, 并对反应类的定义给出了客观标准. 本文的研究为碳氢化合物低温燃烧模拟中重要的过氧烷基分子内氢迁移反应提供了准确的动力学参数.  相似文献   

7.
程琪  聂小娃  郭新闻 《分子催化》2022,36(2):145-161
采用密度泛函理论(DFT)计算研究了苯酚、邻甲酚、愈创木酚在不同结构Ru-Fe(211)表面上吸附活化性能和加氢脱氧反应路径.结果表明,Ru掺杂能促进H2分子在Fe(211)表面上解离,提高加氢脱氧反应速率.酚类在1Ru_(ads)-Fe(211)表面上吸附比在1Ru_(sub)-Fe(211)表面上更稳定,苯酚和邻甲酚脱羟基步骤能垒分别降低0.13和0.28 eV,有利于生成芳烃.愈创木酚在1Ru_(sub)-Fe(211)表面上加氢脱氧优势路径是先脱甲氧基生成苯酚,苯酚再加氢脱氧生成产物苯(速控步骤能垒1.16 eV);而在1Ru_(ads)-Fe(211)表面上愈创木酚先脱羟基再脱甲基生成苯酚的路径更具有动力学优势(速控步骤能垒1.21 eV).计算结果表明Ru掺杂方式影响Fe催化剂对酚反应分子的吸附稳定性以及加氢脱氧反应路径和性能.与1Ru掺杂Fe(211)催化剂相比,增加Ru原子数形成4Ru_(ads)-Fe(211),能够进一步提高酚类反应物的吸附强度,但导致加氢脱氧反应能垒升高.因此,在Fe催化剂上以表面吸附的形式掺杂少量贵金属Ru更利于酚类加氢脱氧生成芳烃.  相似文献   

8.
氢在Mg_2Ni(100)面的吸附及扩散   总被引:2,自引:0,他引:2  
运用第一性原理研究氢在清洁和掺杂Al的Mg2Ni(100)面的吸附及扩散.在清洁Mg2Ni(100)表面,氢原子可稳定地吸附于Mg-Ni桥位和Mg-Mg桥位,吸附能为1.19-1.52eV.在掺杂Al的Mg2Ni(100)表面,氢原子可稳定吸附于Al-Ni、Mg-Ni、Mg-Al桥位,吸附能为0.10-0.29eV.氢在掺杂Al的Mg2Ni(100)表面的吸附能低于其在清洁表面的吸附能,说明掺杂Al后氢原子与表面的相互作用减弱.过渡态计算结果表明,氢原子由清洁的Mg2Ni(100)面及掺杂Al的Mg2Ni(100)面扩散至次表层的势垒分别为0.59及-0.04eV,掺杂Al后氢原子的扩散势垒降低,说明氢原子更易由掺杂Al表面扩散至次表层.Al原子替代Mg2Ni(100)面的Mg原子减弱氢原子与表面的相互作用,降低氢原子由表层扩散至次表层的势垒,这可能是Mg2Ni合金掺杂Al可改善其吸氢动力学性能的主要原因之一.  相似文献   

9.
2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)是应用广泛的农用除草剂和植物生长素,在它的代谢过程中,涉及多种化学反应. 本文采用密度泛函理论B3LYP方法, 分别研究了它在代谢过程中的三条水解反应途径的机理. 研究结果表明: (I) 2,4-D水解反应有两种模式, C(1)―O键解离的氢转移和C―Cl键解离的氯被取代. (Ⅱ) C―Cl键的解离能垒明显低于C(1)―O键的解离能垒, 即水解速率较快, 反应动力学占优势. 在三条反应途径中, 途径(2)和(3)优先水解C―Cl键, 再水解C(1)―O键. 由于受反应速率的影响, 不同中间体在降解过程中的浓度有明显区别.(III) 对于水解反应,采用导体极化连续模型(CPCM)考虑溶剂化效应,可更合理地阐述水解反应机理.  相似文献   

10.
我们在研究由二茂镍(Cp_2Ni)掺杂的蒽镁真空热解所得的活性镁加氢,脱氢动力学行为时,发现Cp_2Ni固体本身在氢气氛中,130℃就能够进行氢解反应。 1980年Каплин等报道了在流动的氢气气氛下,Cp_2Ni蒸气通过200—350℃反应管,得到加氢裂解产物,环戊二烯、环戊烯及环戊烷。当反应温度为200℃时,产物组成分布为环戊二烯1%,环戊烯68%,  相似文献   

11.
本文从低碳制氢和高效储氢的角度思考及探讨氢能体系绿色化发展过程中的关键科学问题.提出"绿色氢科学"理念与"低碳制氢,高效储氢"技术发展路线图,以期通过相关科学问题的认识,来构建具有高度原子经济性及可持续性的绿色氢能体系.  相似文献   

12.
Hydrogen is in limelight as an environmental benign alternative to fossil fuels from few decades. To bring the concept of hydrogen economy from academic labs to real world certain challenges need to be addressed in the areas of hydrogen production, storage, and its use in fuel cells. Crystalline metal-organic frameworks (MOFs) with unprecedented surface areas are considered as potential materials for addressing the challenges in each of these three areas. MOFs combine the diverse chemistry of molecular linkers with their ability to coordinate to metal ions and clusters. The unabated flurry of research using MOFs in the context of hydrogen energy related activities in the past decade demonstrates the versatility of this class of materials. In the present review, we discuss major strategical advances that have taken place in the field of “hydrogen economy and MOFs” and point out issues requiring further attention.  相似文献   

13.
从氢键定义的延伸、键能大小及其共价性质的表现,认为氢键内容的发展已经可以将之称为"原子间的另一种作用力"。在此基础上,尝试推动氢键教学内容的改革,这样不但可以丰富基础无机化学中"氢键"的内容,而且可以有效增进学生从基础课教学提高科学研究的意识。  相似文献   

14.
A highly labile dimer of hydrogen cyanide, HCN???HCN, was extracted from liquid HCN by adduct formation with the bulky Lewis acid B(C6F5)3, affording HCN???HCN?B(C6F5)3, which was fully characterized. The influence of the solvent (HCN, CH2Cl2, and aromatic hydrocarbons) on the crystallization process was studied, revealing dimer formation when using HCN or CH2Cl2 as solvent, whereas aromatic hydrocarbons led to the formation of monomeric arene??HCN?B(C6F5)3 adducts, additionally stabilized by η6‐coordination of the aromatic ring system similar to well‐known half‐sandwich complexes.  相似文献   

15.
Thermal techniques viz., TG/DTA/DSC methods have been employed in understanding the formation and decomposition of hydrogen ferrite phase (H-F) as a metastable intermediate in the conversion of -Fe2O3·xH2O, to -Fe2O3. Magnetic hysteresis measurements carried out at liquid N2 and at room temperature for the vacancy ordered -Fe2O3 and its H-F phase also supplement these studies.The author thanks prof. M.R. Udpa, IIT, Madras for supplying TG/DTA data on Stanton Redcroft Instrument and to the Head, Department of Chemistry, S.P. University, Vallabh Vidyanagar for providing the facilities.  相似文献   

16.
用浸渍-热分解-氢还原法(IHDHR)和浸渍-热分解法(IHD)分别制备了两种纳米尺寸的Ni/Y2O3催化剂,并应用X-光电子能谱、X-射线衍射、BET比表面测试等分析技术对两种催化剂的结构进行了表征和比较。采用固定床反应器对两种催化剂的催化性能进行实验测试。结果表明,氢气预还原与否对该纳米Ni/Y2O3催化剂的催化性能有一定的影响,经过氢气预还原的催化剂对低温乙醇水蒸气重整反应表现出较高的活性和稳定性,250?℃时,乙醇的转化率达到81.9%;320 ℃时,乙醇的转化率达到95.3%,对氢气的选择性为53.6%。对经过氢预还原的Ni/Y2O3催化剂进行了60 h的稳定性测试。  相似文献   

17.
镍氢电池;Ml(NiCuAlZn)5储氢合金粉末的包覆处理  相似文献   

18.
The new ligand 1,3-bis(3-methoxy-4-methylbenzoate) triazene (1, bmmbt), and the already known ligand 1,3-bis(4-acetylphenyl)triazene (bapht), yield the two new palladium(II) complexes [(bmmbt)Pd(PPh3)2Cl]·DMSO (2) and [(bapht)Pd(PPh3)2Cl] (3) (Ph = phenyl; DMSO = dimethylsulfoxide). Compound 1 shows the existence of more than one interaction promoting the coupling between the triazene chains. Other remarkable types of interactions in 1 are bifurcated hydrogen contacts and non-classical CH···π bonding. Complexes 2 and 3 present a planar geometry, supported also through bifurcated intramolecular Cl···H-C interactions, as well as the occurrence of trifurcated Cl···H-C intermolecular interactions.  相似文献   

19.
In this work, the excited-state hydrogen bonding dynamics of photoexcited coumarin 102 in aqueous solvent is reconsidered. The electronically excited states of the hydrogen bonded complexes formed by coumarin 102 (C102) chromophore and the hydrogen donating water solvent have been investigated using the time-dependent density functional theory method. Two intermolecular hydrogen bonds between C102 and water molecules are considered. The previous works (Wells et al., J Phys Chem A 2008, 112, 2511) have proposed that one intermolecular hydrogen bond would be strengthened and the other one would be cleaved upon photoexcitation to the electronically excited states. However, our theoretical calculations have demonstrated that both the two intermolecular hydrogen bonds between C102 solute and H(2)O solvent molecules are significantly strengthened in electronically excited states by comparison with those in ground state. Hence, we have confirmed again that intermolecular hydrogen bonds between C102 chromophore and aqueous solvents are strengthened not cleaved upon electronic excitation, which is in accordance with Zhao's works.  相似文献   

20.
The synthesis, 1H and 13C NMR spectra, and X‐ray structures are described for three dialkoxy ethynylnitrobenzenes that differ only in the length of the alkoxy chain, namely 1‐ethynyl‐2‐nitro‐4,5‐dipropoxybenzene, C14H17NO4, 1,2‐dibutoxy‐4‐ethynyl‐5‐nitrobenzene, C16H21NO4, and 1‐ethynyl‐2‐nitro‐4,5‐dipentoxybenzene, C18H25NO4. Despite the subtle changes in molecular structure, the crystal structures of the three compounds display great diversity. Thus, 1‐ethynyl‐2‐nitro‐4,5‐dipropoxybenzene crystallizes in the trigonal crystal system in the space group , with Z = 18, 1,2‐dibutoxy‐4‐ethynyl‐5‐nitrobenzene crystallizes in the monoclinic crystal system in the space group P 21/c , with Z = 4, and 1‐ethynyl‐2‐nitro‐4,5‐dipentoxybenzene crystallizes in the triclinic crystal system in the space group , with Z = 2. The crystal structure of 1‐ethynyl‐2‐nitro‐4,5‐dipropoxybenzene is dominated by planar hexamers formed by a bifurcated alkoxy sp‐C—H…O,O′ interaction, while the structure of the dibutoxy analogue is dominated by planar ribbons of molecules linked by a similar bifurcated alkoxy sp‐C—H…O,O′ interaction. In contrast, the dipentoxy analogue forms ribbons of molecules alternately connected by a self‐complementary sp‐C—H…O2N interaction and a self‐complementary sp2‐C—H…O2N interaction. Disordered solvent was included in the crystals of 1‐ethynyl‐2‐nitro‐4,5‐dipropoxybenzene and its contribution was removed during refinement.  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