【摘 要】
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本研究基于密度泛函理论,选取简化的含吡咯氮(N-5)或吡啶氮(N-6)焦炭模型,在分子水平上对CO2氧化含氮焦炭的异相反应机理进行研究.结构优化采用B3LYP-D3/6-31G(d)方法,单点能计算采用B3LYP-D3/def2-TZVP方法.计算结果表明,CO2氧化含氮焦炭过程分为CO2吸附、CO脱附和NO脱附三个阶段.CO2异相氧化含吡咯氮焦炭的反应中,CO2分子倾向于以C?O?down模式(N?O结合、C?C结合)吸附形成含氮和氧的五元杂环结构.然后五元环中原CO2分子的C?O键断裂形成表面羰基和表
【机 构】
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西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049
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本研究基于密度泛函理论,选取简化的含吡咯氮(N-5)或吡啶氮(N-6)焦炭模型,在分子水平上对CO2氧化含氮焦炭的异相反应机理进行研究.结构优化采用B3LYP-D3/6-31G(d)方法,单点能计算采用B3LYP-D3/def2-TZVP方法.计算结果表明,CO2氧化含氮焦炭过程分为CO2吸附、CO脱附和NO脱附三个阶段.CO2异相氧化含吡咯氮焦炭的反应中,CO2分子倾向于以C?O?down模式(N?O结合、C?C结合)吸附形成含氮和氧的五元杂环结构.然后五元环中原CO2分子的C?O键断裂形成表面羰基和表面氮氧结构,分别解吸附出CO和NO.该反应吸热401.2 kJ/mol,决速步能垒为197.6 kJ/mol.CO2异相氧化含吡啶氮焦炭的反应中,CO2分子以C?O?down和C?C结合、C?O结合模式吸附后倾向于先形成含氮和氧的六元杂环,再发生CO和NO分子的脱附.该反应吸收598.6 kJ/mol的热量,决速步能垒为292.0 kJ/mol.
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