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C-H键活化是甲烷转化的关键,分散于ZrO2(111)表面的活性Ni13微粒能实现这一过程。密度泛函理论结果表明,相比Ni13催化过程,Ni13-ZrO2(111)更能活化CH4逐步脱氢并稳定其解离物种;且在载体ZrO2存在下,C-H键长增加,C-H断键活化能降低,放热量增多,达过渡态时,解离H与残留CHx间距减小,因此,负载催化剂Ni13-ZrO2(111)具有更好的催化性。究其原因,对于Ni-C-H,ZrO2丰富的d带电子使得Ni 3d电子密度增强,C 2p与Ni 3d轨道重叠增多,Ni-C键增强,C-H键减弱,基于此,CHx吸附增强,C-H键活性亦增强。因此,载体ZrO2的d带为Ni13活化CH4促进C-H键解离提供着电子。 相似文献
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