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乙醇在Co(111)表面脱氢反应机理的第一性原理研究
引用本文:付雯雯,李严,梁长海.乙醇在Co(111)表面脱氢反应机理的第一性原理研究[J].化学学报,2019,77(6):559-568.
作者姓名:付雯雯  李严  梁长海
作者单位:大连理工大学石油与化学工程学院精细化工国家重点实验室 盘锦124221;辽宁科技大学化学工程学院 鞍山114051
基金项目:项目受国家自然科学基金(No.21573031)资助.
摘    要:采用密度泛函理论和周期平板模型相结合的方法针对Co(111)表面上乙醇脱氢反应的反应机理进行了细致的研究,同时,对反应过程中涉及到的各个物种在表面上不同吸附位(顶位(top),桥位(bridge),三重空穴位(fcc和hcp))的吸附模型进行了结构优化以及相关能量的计算,确定了各物种的最佳吸附位点.研究结果表明,CH3CH2OH在Co(111)表面的脱氢反应可具体描述为三条反应路径:反应路径I为CH3CH2OH逐步脱氢经由中间体CH3CHO,最终生成CH4和CO的反应;反应路径Ⅱ为CH3CH2OH脱氢产生的CH3CH2O基和CH3CHO相互作用通过CH3COOH分子最终生成CH4和CO2的反应;反应路径Ⅲ为CH3CH2O基和CH3CO基作用生成CH3COOC2H5的过程,其中,反应路径I为最优路径(CH3CH2OH→CH3CH2O→CH3CHO→CH3CO→CH3+CO→CH2→CH→CH4+CO+C+H),该反应路径中的CH3CH2O基脱氢生成CH3CHO为速控步骤,反应能垒为1.61 eV.

关 键 词:第一性原理  乙醇  Co(111)表面  脱氢  吸附

Dehydrogenation Mechanism of Ethanol on Co(111) Surface: A First-principles Study
Fu Wenwen,Li Yan,Liang Changhai.Dehydrogenation Mechanism of Ethanol on Co(111) Surface: A First-principles Study[J].Acta Chimica Sinica,2019,77(6):559-568.
Authors:Fu Wenwen  Li Yan  Liang Changhai
Institution:a State Key Laboratory of Fine Chemicals, School of Petroleum and Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Panjin 124221; b School of Chemical Engineering, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051
Abstract:
Keywords:first principle  ethanol  Co(111) surface  dehydrogenation  adsorption  
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