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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 203 毫秒

1.  介质阻挡放电等离子体催化天然气偶联制C2  被引次数:1
   王保伟  许根慧《中国科学B辑》,2002年第32卷第2期
   在常压、室温的介质阻挡放电连续流动反应器中, 对介质阻挡放电等离子体作用下天然气偶联反应制C2烃进行了研究. 考察了放电频率、放电的电极结构、放电电压、放电的电极数目、氢气、甲烷进料流量和催化剂等参数对甲烷转化率和产物(碳二烃和碳三烃)的选择性影响规律, 同时探讨了反应过程. 结果表明合适的工艺条件为: 电源频率20 kHz, 电极结构为两个电极上都覆盖绝缘介质的b型, 放电电压20~40 kV, 进料流量20~60 mL·min-1, H2/CH4为1/4; 甲烷的转化率随电压的升高而增大, 随甲烷进料流量的增大而减小, 碳二烃的选择性随电压的升高而减小, 随甲烷进料流量的增大而增大. 甲烷的转化率可达45%, 碳二烃选择性可达76%, 产品(碳二烃和碳三烃)的总选择性接近100%; 连续反应100 h无积碳; 催化剂可改善产品碳二烃的选择性; 碳二烃和碳三烃的生成主要是通过自由基和甲烷分子反应获得的.    

2.  等离子体条件下甲烷在CO_2存在下的脱氢偶联(英文)  
   代斌  张秀玲  宫为民  何仁《天然气化学杂志》,2001年第10卷第4期
   在常温常压下,利用脉冲电晕等离子体研究了甲烷和二氧化碳的转化。在等离子体一催化反应装置上,测试了Pd/γ-Al2O3对甲烷偶联的催化活性。实验发现,在脉冲电晕等离子体作用下,甲烷和二氧化碳被转化为C2烃、CO、H2、O2、少量积碳和高碳烃;在等离子体条件下引入Pd/γ-Al2O3催化剂,能够有效地改善甲烷偶联产物C2烃的分布,有利于生成更高附加值的乙烯。    

3.  纳秒脉冲表面介质阻挡放电特性实验研究  被引次数:5
   姜慧  章程  邵涛  车学科  张东东  徐蓉  严萍《强激光与粒子束》,2012年第24卷第3期
   在常规大气环境条件下,基于单极性纳秒脉冲电源对表面介质阻挡放电特性进行了实验研究。结果表明:纳秒脉冲表面介质阻挡放电的本质是丝状放电,放电集中在电压脉冲的上升沿;激励电压和脉冲重复频率越大,放电越强烈,越接近均匀放电,但电压的作用更侧重于均匀性,而频率的作用则侧重于放电的强度;电极间隙的优化可以使表面介质阻挡放电特性最好;玻璃作为阻挡介质时容易发生沿面闪络。surface dielectric barrier discharge1,2    

4.  Experimental study on characteristics of nanosecond-pulse surface dielectric barrier discharge  
   Jiang Hui    Zhang Cheng    Shao Tao    Che Xueke    Zhang Dongdong    Xu Rong    Yan Ping《强激光与粒子束》,2012年第24卷第3期
   在常规大气环境条件下,基于单极性纳秒脉冲电源对表面介质阻挡放电特性进行了实验研究.结果表明:纳秒脉冲表而介质阻挡放电的本质是丝状放电,放电集中在电压脉冲的上升沿;激励电压和脉冲重复频率越大,放电越强烈,越接近均匀放电,但电压的作用更侧重于均匀性,而频率的作用则侧重于放电的强度;电极间隙的优化可以使表面介质阻挡放电特性最好;玻璃作为阻挡介质时容易发生沿面闪络.    

5.  多尖端旋转电极辉光放电甲烷偶联研究  
   崔锦华  许根慧  王家新  天津大学《化学物理学报(中文版)》,2001年第14卷第4期
   石油资源的日趋短缺使人们对世界大储量能源天然气的开发利用越来越重视.甲烷(CH4)是天然气的主要成份.由于CH4分子具有很高的稳定性,用CH4直接偶联制C2烃(乙烷、乙烯、乙炔)在热力学上十分不利,采用常规催化手段一直未取得突破性进展\[1\],而辉光放电等冷等离子体对于CH4偶联是一种非常有效的方法,近年来已成为物理化学跨学科前沿研究热点.在本研究领域中,利用脉冲电晕等离子体结合催化剂进行甲烷转化[2],其等离子体在空间分布上是非连续的,活性较低,反应区较小,甲烷的转化率及C2烃收率必然是有限的;利用微波诱导甲烷在催化剂上转化制C2烃[3],由于温度很高,能量密度太大,很容易使甲烷完全裂解,生成大量积碳,C2烃的收率也较低;利用介质阻挡放电使CH4偶联[4],能耗太大,能量利用率很低.因此,冷等离子体CH4偶联实现工业化的课题就是要在提高CH4转化率及C2烃收率的同时降低能耗,以提高能量利用率.    

6.  大气压下甲烷火花放电制乙炔和合成气  
   张婧  王东江  张家良  郭洪臣《燃料化学学报》,2015年第43卷第2期
   用大气压下火花放电方法和发射光谱原位诊断技术,对CH4直接转化制乙炔和间接转化制合成气进行了研究,并与介质阻挡放电进行了比较。结果表明,火花放电具有能量效率高的突出优点,能够高效地将CH4活化成C原子、H原子和C2等活泼物种。当CH4单独进料时,能得到以C2H2为主的烃类产物。当CH4与CO2和O2共进料时,能得到H2/CO比值可调的合成气产物。在用火花放电转化CH4和CO2制合成气时,添加O2能够避免反应器的结炭问题,反应温度只需225℃,与常规催化法相比具有明显的低温优势。    

7.  多尖端旋转电极辉光放电甲烷偶联研究  被引次数:1
   崔锦华  许根慧  王家新《化学物理学报》,2001年第14卷第4期
   石油资源的日趋短缺使人们对世界大储量能源天然气的开发利用越来越重视。甲烷(CH4)是天然气的主要成份,由于CH4分子具有很高的稳定性,用CH4直接偶联制C2炔(乙烷,;乙烯,乙炔)在热力学上十分不利,采用常规催化手段一直未取得突破性进展^[1],而辉光放电等冷等离子体对于CH4偶联是一种非常有效的方法,近年来已成为物理化学跨学科前沿研究热点。在本研究领域中,利用脉冲电晕等离子体结合催化剂进行甲烷转化^[2],其等离子体在空间分布上是非连续的,活性较低,反应区较小,甲烷的转化率及C2烃收率必须是有限的;利用微波诱导甲烷在催化剂上转化制C2烃^[3],由于温度很高,能量密度太大,很容易使甲烷完全裂解,生成大量积碳,C2烃的收率也较低;利用介质阻挡放电使CH4偶联^[4],能耗太大,能量利用率很低。因此,冷等离子体CH4偶联实现工业化的课题就是要在提高CH4转化率及C2烃收率的同时降低能耗,以提高能量利用率。    

8.  反应器型式对甲烷低温等离子体转化制C2烃的影响  被引次数:2
   吕静  李振花  王保伟  许根慧《燃料化学学报》,2005年第33卷第6期
   就不同反应器对甲烷常压低温等离子体转化制C2烃的影响进行了研究。结果表明,相同的甲烷停留时间和相同甲烷流率下。反应器A和B中反应的主要产物是乙炔,乙烯和乙烷的含量较少,积炭量较多;而反应器C和D中反应的主要产物为乙烷和丙烷,乙烯和乙炔含量较少,积炭量很少。反应积炭对反应器A中甲烷转化率影响很大,对于产物选择性影响不大,而对反应器C中的反应影响较小。根据产物分布可知,在反应器A和B中,由于电子具有很高的能量和密度,甲烷主要解离为碳原子;而在反应器C及D中,由于电子能量和密度较低,甲烷主要解离为CH3自由基。    

9.  低温等离子体活化转化煤层甲烷机理的光谱诊断  
   徐锋  朱丽华  李创《发光学报》,2017年第38卷第3期
   为了探究低温等离子体活化转化煤层甲烷的机理,采用自制的介质阻挡放电实验系统对体积组成为CH4 40%、O2 12%、N2 48%的模拟煤层甲烷进行等离子体活化转化.采用色谱分析方法对煤层甲烷介质阻挡放电稳定产物进行分析,结果表明低温等离子体活化煤层甲烷的主要产物为CH3OH、CO和CO2.采用发射光谱原位诊断技术在200~700 nm波长范围内研究了放电气体的发射光谱,检测到O·、CH·、C·、Hα、N2(A3+U)等激发态物种.基于发射光谱原位诊断和气相色谱分析结果,对煤层甲烷活化转化的自由基反应过程进行了推断.同时,明晰了反应气中N2对煤层甲烷活化和主要产物的生成具有促进作用,即N2产生了存活时间更长的亚稳态离子,该亚稳态离子将能量传递给反应气中的O2和CH4,进而加速了煤层甲烷的活化和稳定产物的生成.    

10.  脉冲电晕放电下的甲烷氧化偶联反应(英文)  
   冯连松  姜玄珍《天然气化学杂志》,1999年第8卷第1期
   研究了在常温,常压及惰性气体稀释的条件下,用脉冲电晕放电进行的甲烷氧化偶联(OCM)反应。在各种实验条件下,产物CZ烃由一6o/o乙烯,-70rk乙烷和一87%乙炔组成。甲烷的转化率及CZ烃的生成速率依赖于反应气中甲烷与氧气的比值,它们的流速及直流电源的电压等n通过调节这些实验条件,甲烷转化为C4烃的转化率可得到优化,在45kV高压,30ml。/min的流速下(反应气体组成为95%CHn与50/0O2),CZ烃的最高选择性可达85O/O。当反应气体组成为80%CH4和20O/oOZ时,甲烷的最高转化率达23%。在间歇式反应器中,甲烷转化率随反应时间增长而提高,反应75分钟时甲烷转化率达7lO/O,而CZ烃的产物分布,尤其是乙炔的含量随反应时间增长而明显降低,这些实验结果支持了文献中提出的ZCH4~CZH6—CZH4~CZHZ~CO/COZ反应历程。    

11.  甲醇制烃反应机理研究进展  
   赵文平  耿玉侠  马国栋  钱震  石华《分子催化》,2015年第6期
   综述了甲醇制烃(MTH)反应机理的研究概况。分别介绍了MTH反应过程中的二甲醚生成、烃池机理、深度反应、催化剂失活原因和副产物甲烷的生成途径,重点综述了烃池机理的研究进展和存在的争议。指出了明确分子筛结构和酸性对烃池物种类型、低碳烯烃生成路径的影响以及初始C-C键形成机制是未来MTH机理研究的方向,据此指导并开发出抗积炭失活能力强、目标产物选择性高的催化剂仍是改进MTH工艺的关键。    

12.  HZSM-22和SAPO-11催化甲醇转化制烯烃(MTH)反应:酸强度对反应和失活机理的影响  
   王金棒  李金哲  徐舒涛  郅玉春  魏迎旭  何艳丽  陈景润  张默之  王全义  张雯娜  武新强  郭新闻  刘中民《催化学报》,2015年第8期
   从煤、生物质或天然气出发经甲醇制烯烃正在成为最重要的非石油路线低碳烯烃和液态燃料的生产途径。基于SAPO-34和HZSM-5催化剂,甲醇制低碳烯烃(MTO),甲醇制丙烯(MTP)和甲醇制汽油(MTG)已经实现了工业化。与此同时,甲醇制烯烃反应机理也一直是学术界和工业界研究的焦点,然而由于甲醇转化机理十分复杂,且往往受多种因素的影响,使得机理研究工作至今未给出明确详尽的结论。据文献报道,在具有较大笼或交叉孔道结构的SAPO-34, SSZ-13和Hβ催化剂上,甲醇转化主要是通过烃池机理进行。烃池物种包括多甲苯及其对应的质子化产物。随着HZSM-5上甲醇转化双循环机理的提出,近期人们开始关注一维孔道分子筛上的甲醇转化反应,试图通过抑制芳烃循环使得甲醇转化主要通过烯烃甲基化裂解机理进行,发现在具有一维十元环孔道结构的HZSM-22分子筛上甲醇转化能够达到这一效果,产物主要以C3+烯烃为主,乙烯的生成较少。该催化体系的发现对于甲醇制丙烯过程的开发具有重要的意义,然而除了分子筛的拓扑结构,催化剂的酸强度对甲醇转化也具有重要的影响,值得深入研究。为此,本文采用同位素切换/共进料实验,色质谱(GC-MS),热分析(TGA)以及原位红外实验(in situ FTIR)等技术系统研究两种一维十元环结构分子筛HZSM-22和SAPO-11酸强度对于甲醇转化和催化剂失活机理的影响,为开发新型催化剂和优化反应条件以调节产物选择性提供理论指导。
  12C/13C-甲醇切换实验表明, HZSM-22和SAPO-11催化的甲醇转化机理主要是烯烃循环,然而由于酸强度的差异导致两种分子筛上甲基化反应和裂解反应对烯烃最终产物分布贡献不同。对于HZSM-22分子筛,催化活性较高,当反应温度低于400 oC时,产物以C5+高碳烃为主,随着反应温度的升高,产物以C2–C4低碳烃为主,且乙烯的增长速率高于丙烯;对于SAPO-11分子筛,催化活性较低,无论反应温度高或低,甲醇转化产物均以C5+高碳烃为主。以上结果表明,催化剂的活性与酸强度相关,且随着反应温度的升高,在酸性较强的HZSM-22分子筛上高碳烃的裂解活性要远高于酸性较弱的SAPO-11分子筛。该推论得到13C-甲醇和12C-1-丁烯共进料实验数据的支持。失活催化剂的GC-MS和TG结果显示,催化剂的失活与酸强度和反应温度密切相关:对于HZSM-22分子筛,较低温度下(<450 oC)催化剂的失活源于稠环化合物的生成和积累,高温下(>450 oC)的失活是源于分子筛表面石墨碳的沉积;对于SAPO-11分子筛,低温下(<400 oC)的失活源于稠环芳烃的生成和积累,高温下(>400 oC)的失活是源于分子筛表面石墨碳的沉积。此外,由于酸强度的差异,与SAPO-11相比,低温下积碳物种更倾向于在HZSM-22分子筛孔口快速形成。这也是HZSM-22分子筛在低温下快速失活的原因。为了进一步证明该结论,本文采用原位红外装置对HZSM-22催化甲醇转化过程中的Br?nsted酸和芳烃物种进行了连续监测。结果显示,在最初的15 min内归属为Br?nsted酸的峰(3585 cm–1)有明显的下降,但随着反应时间的延长, Br?nsted酸的量不再发生变化;与此同时,归属为芳烃物种的峰(3136 cm–1)增加到一定程度后随着反应时间的延长也几乎不再增加。这进一步说明了低温下HZSM-22分子筛的失活是由非活性芳烃积碳物种堵塞孔口造成的。
   

13.  电场增强催化甲烷合成碳二烃催化剂影响研究  被引次数:1
   王保伟  许根慧《燃料化学学报》,2002年第30卷第2期
   本研究提出了在常温、常压电场增强等离子体条件下甲烷直接转化合成碳二烃的洁净工艺 ,在不同的放电电压、放电功率、甲烷进料流量和不同的催化剂作用下 ,甲烷能够以不同的转化率和选择性转变为碳二烃。对影响甲烷转化率和碳二烃选择性的因素 :放电电压、放电功率、甲烷进料流量和催化剂进行了研究 ,对催化剂性能进行了比较 ,并探讨了反应机理。结果表明 ,适宜的工艺条件 :放电电压 2 0kV~ 4 0kV ;输入功率 :2 0W~ 4 0W ;合适的甲烷进料流量 :30mL/min~ 70mL/min。在该条件下 ,碳二烃的选择性可以达到 95 % ;催化剂对甲烷转化率的影响顺序为MnO2 /Al2 O3 >Ni/Al2 O3 >MoO3 /Al2 O3 >Ni/NaY >Pd/ZSM 5 >Ni/H4Mg2 Si3 O4>Ni/ZSM 5 >Co/ZSM 5 >无催化剂。    

14.  非平衡等离子体放电模式及反应器结构对氨气分解制氢的影响  
   赵越  王丽  张家良  郭洪臣《物理化学学报》,2014年第30卷第4期
   在常压下研究了不同等离子体放电模式及反应器结构对氨分解制氢反应的影响.实验中调节反应器结构分别产生了介质阻挡放电和交流弧放电两种放电模式.通过对两种放电模式的放电图像、电压-电流波形和氨分解过程中等离子体区活性物种的发射光谱(OES)研究发现,与介质阻挡放电相比,交流弧放电为局部强放电,具有更高的电源效率和电子密度.因此,在介质阻挡放电中氨气分子大部分通过生成电子激发态物种NH3*,再与载能电子碰撞断裂N―H键进行氨分解反应;而在交流弧放电中载能电子具有更高的平均电子能量,可直接断裂氨气分子的N―H键生成NH2和NH等高活性物种,促进氨分解反应的进行.结果表明,交流弧放电的氨分解效果要明显优于介质阻挡放电.在交流弧放电模式下不同类型反应器对氨气分解转化率由高到低的顺序为:管-管管-板针-板板-板.在输入功率为30 W,气隙间距为6 mm时,管-管交流弧放电的氨气转化率达到60%左右,而板-板介质阻挡放电的氨气转化率仅为4%.    

15.  铁钴双金属催化剂上二氧化碳加氢合成低碳烯烃  被引次数:7
   刘歆颖 陈民芳《燃料化学学报》,1999年第27卷第2期
   研究了常压下铁钴双金属催化剂上二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃的反应,考察了钴含量、反应温度对二氧化碳转化率、产物选择性的影响。结果表明,钴的添加有利于铁的碳化,提高了二氧化碳转化率,降低了一氧化碳选择性,提高了甲烷选择性,适量钴的添加促进了二氧化碳向烃的转化。在铁钴摩尔比67∶33,反应温度350℃,反应空速5000mlg-1h-1条件下,二氧化碳转化率达到281%,C+2选择性达到116%,烯烷比5    

16.  甲烷直接氧化制甲醇研究进展概述  
   韩宝斋  杨扬  许妍妍  U. J. Etim  乔柯  许本静  阎子峰《催化学报》,2016年第8期
   目前,天然气转化为高附加值化工产品的应用越来越受到人们关注.甲烷作为天然气的主要成分,其转化和应用是天然气化工领域的重要研究方向.而甲烷直接氧化制甲醇长久以来一直是研究重点.甲烷直接氧化制甲醇与传统的甲烷二步法间接转化相比,有节能和工艺简化的突出特点.然而,甲醇直接氧化制甲醇过程所面临的主要问题有:(1)甲烷分子的活化能很高,需要苛刻的操作条件才能活化参与反应;(2)反应进行的程度难以控制,生成的甲醇会进一步被氧化生成较多副产物,大大降低甲醇收率.因此,高效活化甲烷分子和抑制甲醇深度氧化是促进该过程工业化的重要研究内容.本文主要论述了非均相、气相均相和液相体系中甲烷直接氧化制甲醇的研究进展.在甲烷非均相氧化过程中,采用过渡金属氧化物作为催化剂在高温条件下催化甲烷部分氧化反应,其中,钼系和铁系催化剂的研究最为广泛.研究表明, MoO3可作为催化剂的主要活性组分,尤以 MoO3/Ga2O3催化剂性能最好,得到甲醇收率最高.在铁系催化剂中, Fe-ZSM-5 ;催化反应的甲醇选择性和收率都相对较高;但是每次反应后催化剂都需要重新活化,这种间歇性操作会增加成本,不利于工业化应用.总之,甲烷的非均相氧化过程存在易形成金属聚集体、催化剂选择性低以及甲醇收率低(5%)等问题,需要深入系统地研究解决.然而,与非均相氧化过程相比,操作较为简单的甲烷气相均相氧化作为目前最有工业前景的过程受到越来越多关注.在此过程中,影响反应的主要因素有反应器、反应条件(反应压力、反应温度和反应时间等)以及添加的介质等.反应器的特殊设计需要考虑的方面有反应产物的分离与转移、反应热的移除以有效提高甲烷的转化率,比如膜反应器对物质的分离作用.反应压力对反应过程的影响较为复杂.基于动力学因素,提高反应压力可以较大幅度地增加甲醇收率,同时最佳反应温度降低,但是,当压力高于8.0 MPa时,设备成本消耗大幅增加.另外,研究表明,进料中加入 NOx作为添加介质可以提高甲烷转化率和甲醇选择性,同时降低初始反应温度.与前两个氧化体系相比,液相均匀氧化过程能够获得较高的甲烷转化率与甲醇选择性.但是液相体系中强腐蚀性介质的使用增加了设备成本,阻碍了该过程工业化的应用进程.因此,促进液相体系工业化的关键就是开发绿色高效的催化剂.    

17.  甲烷在Mo/HZSM-5催化剂上的脱氢聚合反应  被引次数:1
   陈来元  徐竹生  张涛  李新生  林励吾《物理化学学报》,1995年第7期
   对不同Mo含量的Mo/HZSM-5催化剂的结构进行了表征,并对这些催化剂的甲烷非氧气氛下的转化反应进行了考察.催化剂的BET比表面积及酸性随Mo含量的增加而降低,当Mo含量大于5%时,Mo对ZSM-5分子筛的晶型有影响,并出现MoO3物相.甲烷在700℃时可高选择性地生成苯和乙烯,最佳Mo含量大约为2%.纯的MoO3或HZSM-5上该反应几乎不进行,因此,可能是分散的钼氧离子和分子筛的酸中心是甲烷转化的活性中心,只有二者的协同作用才能促进甲烷的转化.反应后催化剂中的钼物种被还原了.催化剂上的积炭可能是催化剂失活的主要原因之一,烧炭后催化剂活性基本恢复.    

18.  甲烷在Mo/HZSM-5催化剂上的脱氢聚合反应  被引次数:1
   陈来元  徐竹生  张涛  李新生  林励吾《物理化学学报》,1995年第11卷第7期
   对不同Mo含量的Mo/HZSM-5催化剂的结构进行了表征,并对这些催化剂的甲烷非氧气氛下的转化反应进行了考察.催化剂的BET比表面积及酸性随Mo含量的增加而降低,当Mo含量大于5%时,Mo对ZSM-5分子筛的晶型有影响,并出现MoO3物相.甲烷在700℃时可高选择性地生成苯和乙烯,最佳Mo含量大约为2%.纯的MoO3或HZSM-5上该反应几乎不进行,因此,可能是分散的钼氧离子和分子筛的酸中心是甲烷转化的活性中心,只有二者的协同作用才能促进甲烷的转化.反应后催化剂中的钼物种被还原了.催化剂上的积炭可能是催化剂失活的主要原因之一,烧炭后催化剂活性基本恢复.    

19.  用无声放电转化甲烷和二氧化碳同时制备合成气与烃  被引次数:5
   姜涛  张悝  刘昌俊  李阳  许根慧  B.Eliasson  U.Kogelschatz《燃料化学学报》,2001年第29卷第1期
   在低温常压条件下,研究了在无声放电反应器中以A型分子筛为催化剂从甲烷和二氧化碳合成烃和合成气,实现了在无声放电反应器中同时合成烃和合成气。实验在原料气流量200-600ml/min、原料气甲烷和二氧化碳摩尔比1/1-3/1及输入功率100-500W的范围内进行。研究结果表明,低原料气流量有利于甲烷和二氧化碳的转化,而高原料气流量有利于烃的生成;原料气甲烷和二氧化碳摩尔比对制得合成气的H2/CO摩尔比的影响最显著;甲烷和二氧化碳转化率及合成气和烃的产率均随输入功率的增加而提高。而所研究的范围内,当原料气流理为200ml/min、甲烷和二氧化碳摩尔比为1/1、输入功率为500S时,甲烷和二氧化碳转化率达到最高值,分别为64%和39%。以此法制备的合成气的H2/CO摩尔可以在很宽的范围内变化,本研究合成气H2/CO摩尔比的变化范围是0.7-3.1。    

20.  密度泛函理论计算研究表面应力对钯催化乙炔选择性加氢活性与选择性的影响(英文)  
   王萍  杨波《催化学报》,2018年第39卷第9期
   在石油催化裂解过程中,除了生成乙烯、丙烯及丁烯等烯烃,还会产生部分炔烃.目前工业上通常采用炔烃选择性加氢转化为对应的单烯烃,以除去其中炔烃.由于产品烯烃中的炔烃等杂质含量需极低,这就对用于加氢催化剂的活性和选择性提出了很高的要求,即催化剂需要选择性吸附炔烃并加氢,而不损失其中的烯烃.经过前期大量的基础研究工作,目前工业中炔烃选择性加氢应用最广泛的催化剂是负载型钯基催化剂.然而,单独的钯金属选择性并不理想,因而对其选择性以及活性进行调控成为了当前关注的研究课题.本文采用密度泛函理论计算结合微观反应动力学模拟手段,研究了钯金属表面应力存在条件下的活性与选择性,以及形成次表层物种的可能性和形成后的活性与选择性.研究发现,改变钯金属的晶格参数与表面应力,反应物、表面反应中间体和产物的吸附能都会产生相应的变化,且吸附能与晶格参数的变化存在线性关系,晶格参数越大,吸附越强.利用表面反应过渡态能量与初始态能量之间的线性关系,相应的乙炔加氢生成乙烯的反应速率可以通过微观反应动力学模拟得到.结果显示,不同晶格参数的钯催化剂催化乙炔加氢生成乙烯的反应活性位于相应火山型曲线的强吸附侧,即减弱乙炔和氢的吸附强度可提高乙烯的生成速率.在此基础上,本文研究了不同表面应力的钯催化剂在次表面吸附不同覆盖度碳原子和氢原子的情况,发现晶格参数越大越有利于碳原子和氢原子在次表面的吸附.同时,研究发现在次表面碳掺杂的条件下,不同表面应力条件下的钯催化剂的活性均有所增强.此外,由于乙烯在所有研究的钯催化剂表面脱附比进一步加氢容易,因而乙烯都可以选择性生成.    

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