甲醇在M@CNTs表面吸附和初步裂解机理的DFT研究

基于密度泛函理论(DFT)研究了 CH3OH在M@CNTs(M= Fe、Co、Ni、Cu、Fe2、Co2、FeCo)表面吸附和初步裂解机理.在M@CNTs表面CH3OH裂解存在C-H、C-O、O-H 3条可能路径.我们计算了CH3OH及中间体在CNTs和M@CNTs表面的吸附能,并计算了3条可能路径下的相关反应热和活化...     

Cu(100)表面HCOO对CO2吸附的稳定作用

采用广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论(DFT)(DFT-GGA)并结合平板模型, 研究了CO2在HCOO 修饰Cu(100)表面的吸附行为. 计算结果表明, 与清洁Cu(100)表面相比较, CO2在HCOO修饰的Cu(100)表面的吸附强度增强, 其线性对称性不存在. 究其原因可归结为HCOO的存在使CO2分子带有部分极性, 从而使其与Cu(100)表面的作用增强.     

甲醇在Cu4-C5N2H2表面吸附和裂解机理的DFT研究

开发高效稳定的甲醇制甲醛催化剂意义重大,但催化剂稳定性差和甲醛选择性低的问题仍然存在.以嵌入氮化碳中的铜四原子团簇（Cu₄-C₅N₂H₂）催化剂作为模型,基于DFT-D3探索了甲醇在催化剂表面吸附和裂解反应机理.结果表明, Cu₄-C₅N₂H₂具有优异的稳定性和高的甲醛选择性,甲醇在Cu₄-C₅N₂H₂表面裂解的最优路径为CH₃OH→CH₃O→CH₂O,电荷分析结果显示催化剂与甲醇之间的电子转移使得甲醇得以活化.这些结果为合理设计高效甲醇制甲醛催化剂提供了理论指导.     

NixCuy-B24N28催化CO2氧化C3H8速控步骤的反应机理研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了C_(3)H_(8)和CO_(2)在Ni_(x)Cu_(y)-B_(24)N_(28)(x+y=4,x=1、2、3、4)表面吸附及速控步骤反应机理.计算了C_(3)H_(8)、CO_(2)和相应中间体在Ni_(x)Cu_(y)-B_(24)N_(28)表面的吸附能以及6条可能路径下的反应热和活化能.计算结果表明,C_(3)H_(8)和CO_(2)在Ni_(x)Cu_(y)-B_(24)N_(28)表面是物理吸附,C_(3)H_(8)+CO_(2)→CH_(3)CHCH_(3)+OCOH是最有利的路径,其在不同催化剂表面的活化能顺序是NiCu_(3)-B_(24)N_(28)(1.42 eV)、Ni_(2)Cu_(2)-B_(24)N_(28)(1.57 eV)、Ni_(3)Cu-B_(24)N_(28)(1.62 eV)、Ni_(4)-B_(24)N_(28)(1.75 eV).由此可知,在Ni_(x)Cu_(y)-B_(24)N_(28)催化CO_(2)氧化C_(3)H_(8)的体系中,Cu含量直接影响其催化活性,即NiCu_(3)-B_(24)N_(28)用于催化CO_(2)氧化C_(3)H_(8)有一定优势.     

离子热法合成二维共价有机框架材料及其电化学性能

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫酸乙酯盐（[Emim]ESe）为溶剂,通过常压缩聚合成两种二维（2D）共价有机框架材料（COFs）,分别被记为BTA-TAPT COF和TFPB-TAPT COF。将TFPB-TAPT COF材料组装到三电极体系中,对该材料的电化学性能进行研究。结果表明：在电压窗口为0~1 V,电流密度为0.5 A/g时,质量比电容为96 F/g。此外,TFPB-TAPT COF材料表现出良好的循环稳定性,在电流密度为0.5 A/g下循环5000次,具有93 F/g的初始质量比电容,经5000次循环后仍有62 F/g（初始值的67%）的质量比电容。     

在预吸附氧原子的Ag(100)面上氯乙烯环氧化反应的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论和周期性平板模型对氯乙烯在预吸附氧原子的Ag(100)面上选择性环氧化反应进行了模拟计算.结果表明,该反应首先由反应物生成中间体,再由中间体生成产物.由于氯乙烯是一种不对称的分子,所以该反应存在两种可能的途径.比较反应活化能可以发现,在一个反应通道中环氧氯乙烷要比氯乙醛的生成更容易;而在另一反应通道中,...     

FeMo双原子催化CO2氧化C3H8反应机理的DFT研究

CO₂氧化C₃H₈脱氢反应可有效抑制过度脱氢现象并提高丙烯产率, 但如何设计高效催化剂是关键. 本研究构建了Fe/Mo-C₂N和Fe/MoS-C₂N两种催化剂模型, 并基于密度泛函理论探索了C₃H₈和CO₂在催化剂表面的反应机理. 研究结果表明, 所构建的催化剂可以实现FeMo双原子同步活化C₃H₈和CO₂, C₃H₈+CO₂→CH₃CHCH₃+COOH→CH₃CHCH₂+CO+H₂O为最优路径. 差分电荷分析结果显示, S掺杂促进了Mo原子向CO₂的电荷转移, 从而提升催化活性. 本研究可为设计CO₂氧化C₃H₈ 脱氢反应催化剂提供理论依据.