【摘 要】
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费托合成（FTS）是发展煤洁净高效转化的关键技术,而高活性催化剂的选择和制备是该技术的核心。在该项技术中,钴基催化剂由于其长链烃生成率高,且水煤气变换反应活性低等特点,在F
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费托合成（FTS）是发展煤洁净高效转化的关键技术,而高活性催化剂的选择和制备是该技术的核心。在该项技术中,钴基催化剂由于其长链烃生成率高,且水煤气变换反应活性低等特点,在FTS反应中发挥着重要作用。而碱金属助剂的添加可改变催化剂在FTS中的活性和选择性,对改进FTS钴基催化剂的性能具有重要意义。本文利用密度泛函理论对不同碳覆盖度下面心立方Co（111）,（311）表面以及六方密堆积Co（0001）,（11-21）表面的积碳和碳化过程,以及钾助剂对该过程的影响进行了研究。对钴表面碳的加氢反应也进行了系统性的模拟。研究结果表明,碳原子倾向于吸附在配位数较多的位置,并偶联形成C2。随着碳覆盖度的增加,在热力学上,碳原子在表面易聚集,部分碳原子可能发生扩散,渗入次表层,同时表面构型会发生明显的形变。而在动力学上,表面碳原子并没有向次表层迁移的驱动力。掺杂钾助剂后,表面碳物种的吸附均比在纯净钴表面的吸附更稳定。但是钾助剂并不改变表面物种的结构及相对稳定性,此时应该是钾助剂的电子效应起主导作用。另外,在Co（111）与Co（0001）表面的碳氢化过程中,表面最丰碳氢化合物物种为CH。
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