【摘 要】
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采用密度泛函理论结合周期平板模型方法系统地研究了水煤气变换反应在Cu2O（111）表面上的反应机理,包括氧化还原机理、羧基机理和甲酸根机理.结果表明,在Cu2O（111）表面,羧基机理和
【机 构】
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广西大学化学化工学院; 江西师范大学物理系计算材料物理实验室;
【基金项目】
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国家自科科学基金项目(21303025);江西省自然科学基金资助项目(20171BAB211008)~~
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采用密度泛函理论结合周期平板模型方法系统地研究了水煤气变换反应在Cu2O（111）表面上的反应机理,包括氧化还原机理、羧基机理和甲酸根机理.结果表明,在Cu2O（111）表面,羧基机理和甲酸根机理均可行,且甲酸根机理更为有利,其最佳反应途径为H2O*→H*+OH*;CO（g）+H*+OH*→trans-HCOOH*（1）→cis-HCOOH*→CO2*+H2（g）.其中trans-HCOOH*（1）→cis-HCOOH*为其决速步,该基元反应的能垒仅为59 kJ·mol-1.羧基机理的最优反应路径同样是以H2O的解离反应开始,随后CO（g）+OH*→cis-COOH*→trans-COOH*→CO2（g）+H*,最后产生的两个吸附的H原子先迁移再结合生成H2,整个反应的控速步骤为H原子的迁移,迁移能垒为96 kJ·mol-1.氧化还原机理则由于OH解离需要越过一个很高的能垒(254 vs.187 kJ·mol-1)而不可行.
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