【摘 要】
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CeO2因具有独特的储放氧能力被应用到诸多氧化还原反应体系中,贵金属中Pd金属价格相对低廉,若能使Pd金属组分与稀土铈基材料耦合,则有望合成出具有高活性、稳定性的价格低廉的催化剂体系,然而目前对于该催化剂催化作用本质的认识还不够.本文采用DFT+U理论计算的方法研究CO在Pd/CeO2上的反应机理.所有计算结果都是采用VASP程序包,关联项采用PBE-GGA近似,电子间的相互作用则用平面波来模拟.
【机 构】
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中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249 华东理工大学工业催化研究所,上海 2
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CeO2因具有独特的储放氧能力被应用到诸多氧化还原反应体系中,贵金属中Pd金属价格相对低廉,若能使Pd金属组分与稀土铈基材料耦合,则有望合成出具有高活性、稳定性的价格低廉的催化剂体系,然而目前对于该催化剂催化作用本质的认识还不够.本文采用DFT+U理论计算的方法研究CO在Pd/CeO2上的反应机理.所有计算结果都是采用VASP程序包,关联项采用PBE-GGA近似,电子间的相互作用则用平面波来模拟.我们采用3×3,3层的超晶胞,400 eV的截断能,1×1×1的K点,0.05 eV/的收敛精度,对Ce原子添加5eV的U值.我们的计算结果表明有三种反应途径,这三种反应途径的活性位分别如图1(a)-(c)所示.根据反应能量曲线的计算和比较,我们提出了在低温段界面反应机理占据主导地位,而当温度升高后,由于O2在界面处的吸附会受到很大的影响,界面反应机理的作用减弱,Mvk机理和共吸附机理开始起主导作用.二氧化铈载体不仅可以提供晶格氧作为活性位,还可以通过与Pd发生电子转移的协同作用,促进O2吸附.
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