后过渡双金属(Ni、Pd、Pt)表面反应活性的密度泛函理论研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaojing45
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
小分子与双金属催化剂表面之间的相互作用在催化、腐蚀、环保、防化以及电化学等领域都有着很重要的应用。由于双金属催化剂表面存在配位、张力以及几何效应的作用,使得双金属催化剂的活性、选择性、稳定性与单金属催化剂相比得到了较大的改善。理论上对小分子在双金属催化剂表面上的吸附解离情况进行研究,有助于帮助人们深入了解它们的电子结构、成键机理以及反应路径等微观性质。本文采用密度泛函理论方法,对H2S、HCN、CH4等在后过渡双金属(Ni、Pd、Pt)表面上的吸附与解离情况进行了较为系统地研究,研究结果表明:1.H2S在Ni/Pd(111)各单双金属表面上的吸附能顺序为:Ni-Pd-Ni(111)>Pd-Ni(111)>Ni(1 11)>Pd(1 11)>Pd-Ni-Pd(1 11)>Ni-Pd(1 11)。在 Ni(1 11)上引入金属Pd可以增大双金属表面与H2S分子的相互作用,在Pd(1 11)上引入金属Ni不利于H2S分子的吸附。在所有的表面上,H2S解离为HS和H是决速步骤,活化能均小于0.4eV。其中,H2S在Ni-Pd(111)表面上解离成HS和H的活化能为0.31eV,大于H2S在该双金属表面上的最稳定吸附能0.21eV,表明H2S在发生解离前已从该表面上发生脱附。这意味着Ni-Pd(111)双金属表面具有良好的抗硫性能。2.HCN趋向于通过C-N键近平行方式吸附在Ni/Pt(111)单双金属表面上,吸附能大小顺序为:4Ni@Pt(111)>3Ni@Pt(111)>Ni(111)≈2Ni@Pt(111)>1Ni@Pt(111)>Pt(111),这表明引入金属Ni能够增强Pt基催化剂的催化性能。吸附后的HCN分子由吸附前的线性结构转变为弯曲结构,C与N原子由气相分子中的sp杂化转变为sp2杂化。电荷从金属表面转移到HCN分子的2π*反键轨道中,导致了吸附后的C-N、C-H键长与气相分子的相比不同程度地增长,相应的振动频率发生红移。3.CH4分子在单金属Ni(111)与Rh(111)表面上更倾向于吸附在顶位,在4Rh@Ni(111)双金属表面上更倾向于吸附在hcp位。CH4在所有表面上的裂解反应的决速步骤为CH的裂解反应,且在4Rh@Ni(111)双金属表面上的活化能最高为1.57eV,表明CH4分子在4Rh@Ni(111)双金属表面上更难裂解生成C原子,4Rh@Ni(111)双金属表面相较于Ni(1 11)、Rh(1 11)表面具有更强的抗积炭性能。
其他文献
元代是中国历史上首个由征服者建立的统一王朝,民族传统和当地旧制互相融合,在其政治、经济、文化等领域表现出了鲜明的特色,广受学界关注和研究。蒙元制度之中,地区差异表现明显。在江南地区,南宋旧制和北地制度在此交汇,形成了元代江南富有特色的制度,影响着当地的经济和社会,赋役为国家支柱,也是政权的经济基础。元代博采金、宋之制,杂糅民族习惯,创制了独特的赋役制度,以南北分制的形式应用于广阔领土之中。在元代江
2012年“雾霾”一词被正式提出,雾霾背后的大气污染问题进入公众视野。大气污染以京津冀及周边地区最为严重,空气污染不仅对人民的生命安全造成威胁,而且严重影响国家经济的
PT-对称性是指系统的Hamiltonian H关于宇称-时间(Parity-time,PT)的对称性.在1998年,Bender C.M和Boettcher提出了PT-对称性,并证明了具有完全对称性的Hamiltonian H的特征
博斯腾湖西岸湖滨绿洲土壤Cr、Ni、Pb、Zn均呈现无污染状态,土壤Cd为该区域主要的污染因子,土壤Cd的光谱特征分析及含量估算研究具有重要的意义。以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区,采用地累积指数、PCA/APCS受体模型分析土壤重金属Cr、Ni、Pb、Zn、Cd的累积程度及定量来源,利用HHT时频分析方法拟分析土壤Cd的光谱响应特征,采用11种数学变换光谱形式、光谱指数、特征选择算法筛选土壤Cd的
有机磷化合物以其化学性质稳定、对病害虫高毒性和价格低廉等特点,被广泛应用于农药、杀虫剂和生化武器等领域。然而,伴随含有机磷化合物等产品的大量不合理使用,导致环境中有机磷化合物的残留量严重超标,对环境和人类的健康产生了巨大的威胁。因此,如何有效降解环境中残留的有机磷化合物已成为目前人们亟待解决的问题之一。有机磷降解酶催化降解法是一种被广泛研究的绿色、环保、无污染的降解方法,能够实现有机磷化合物的高效
目的:应用面神经电图(electroneurography,ENoG)和镫骨肌反射(stapedial reflex)检测观察周围性面神经麻痹(peripheral facial paralysis)在恢复过程中的变化和预后评估。方法:2018年12月~2019年12月期间于天津医科大学总医院耳鼻喉门诊就诊被确诊为单侧贝尔面瘫15例及天津医科大学总医院皮肤科确诊的单侧亨特综合征21例作为研究的对象
作为电力发展“十三五”规划的重点内容,全面推动灵活性改造对火电机组的变负荷速度及调节精度、燃料灵活性及燃烧技术都提出了更高的要求。为实现上述需求,建立可靠的燃烧系统以提高低负荷稳燃性能尤为重要。飞灰含碳量是表征锅炉燃烧效率的重要参数之一,对其进行实时、准确的检测是调整锅炉燃烧工况、提高燃烧经济性的有效方式。目前,灼烧法与微波法是火电厂较为常见的飞灰含碳量检测手段,但由于两种检测方式均无法满足实时性
半金属(HM)材料的100%自旋极化率使其在自旋电子学器件方面具有潜在的应用。这种材料的新颖处在于其具有两个不同的自旋子能带。其中一个自旋取向的电子能带图因穿过费米面而
SO2、CO和NO都是大气污染物的主要成分,这些化合物不仅会给环境带来严重的危害,而且还会影响人类的健康。为了消除这些化合物的危害,开发新型高效的金属催化剂尤其是双金属催
台风时期,风力资源充沛,相对于全年风能资源比较匮乏的地方,风机厂商会尽可能的希望利用台风进行发电。此时,风力发电机组要承受远超平常的动静荷载,为避免在强风条件下承受