基于密度泛函理论计算的丙烷脱氢动力学

采用乙二醇还原法制备了Pt颗粒粒径为6 nm的Pt/Al2O3催化剂,借助密度泛函理论(DFT)计算的动力学参数,建立了Pt(111)面上的微观反应动力学模型,并在此基础上建立了Pt(111)面上的Langmuir-Hinshelwood Hougen-Watson(LHHW)模型。结果表明:丙烷脱氢对丙烷的反应级数是1.00级,对氢气的反应级数是-0.51级;反应的表观活化能约为80 kJ/mol;在Pt(111)面上,氢原子是最丰富的表面吸附物种,丙烷脱氢速率受第二步脱氢控制。     

甲烷脱氢偶联制芳烃催化剂研究进展

综述了甲烷脱氢偶联制芳烃催化剂的研究进展 ,讨论了催化剂的影响因素 ,并介绍了甲烷脱氢偶联制芳烃的反应机理的研究进展     

助剂对煤基合成气甲烷化反应用镍基催化剂的促进作用

助剂促进的合成气甲烷化反应用镍基催化剂具有反应活性高、使用寿命长以及甲烷选择性高等优点,被广泛应用于煤基合成气甲烷化制替代天然气反应中。本文重点介绍了贵金属、碱土金属、稀土金属以及过渡金属助剂等对活性镍基催化剂的分散度、还原度、双金属合金协同效应、镍基催化剂结构稳定性及其对合成气甲烷化反应速率和产物选择性的影响。较系统地分析了这些助剂改性镍基催化剂的作用机制。提出了非贵金属助剂以及复合助剂将是合成气甲烷化用镍基催化剂助剂研发的发展方向,旨在为煤基合成气制替代天然气甲烷化催化剂的研发提供借鉴和参考。     

甲烷部分氧化制合成气镍基催化剂的研究进展

镍基催化剂是甲烷部分氧化制合成气研究最多、最有前途的催化剂.相对其他催化剂它具有较好的抗积碳性、稳定性且价格低廉.如何提高甲烷在部分氧化反应中的转化率是当前备受关注的重要研究课题.从镍基催化剂的载体、助剂、制备方法等方面的研究进行了综述.     

钒钛基SCR催化剂密度泛函理论计算研究进展

从基本结构模型和相关化学反应两大方面综述了选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂密度泛函理论(DFT)计算的研究现状,对理论模型构建方法、基于理论计算的催化剂表面特性以及相关化学反应机理进行了总结。负载型周期性结构模型更接近真实催化剂表面结构,其计算结果与实验的可对照性更强。钒氧化物(VOx)在Ti O2(001)面上负载时体系结构最稳定,以类似表面重构的结构或延伸Ti O2晶体结构的形式与Ti O2载体键合。V多以四面体配位形式存在,V-O-V和V-O-Ti是重要的活性位点。NH2NO是SCR反应过程中的重要中间体,存在多种生成路径。SCR催化剂表面零价汞(Hg0)氧化生成Hg Cl2的反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理。     

钒钛基SCR催化剂密度泛函理论计算研究进展

从基本结构模型和相关化学反应两大方面综述了选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂密度泛函理论(DFT)计算的研究现状,对理论模型构建方法、基于理论计算的催化剂表面特性以及相关化学反应机理进行了总结。负载型周期性结构模型更接近真实催化剂表面结构,其计算结果与实验的可对照性更强。钒氧化物(VOx)在Ti O2(001)面上负载时体系结构最稳定,以类似表面重构的结构或延伸Ti O2晶体结构的形式与Ti O2载体键合。V多以四面体配位形式存在,V-O-V和V-O-Ti是重要的活性位点。NH2NO是SCR反应过程中的重要中间体,存在多种生成路径。SCR催化剂表面零价汞(Hg0)氧化生成Hg Cl2的反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理。     

甲烷联合重整反应镍基尖晶石催化剂的制备与性能

采用传统浸渍法和溶胶凝胶法分别制备了Ni/MgAl2O4催化剂,并采用氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和程序升温脱附(TPD)对催化剂进行表征,考察了催化剂在甲烷联合重整(CSCRM)反应中的催化性能.结果表明:与传统浸渍法制得的Ni催化剂相比,采用溶胶凝胶法制备的Ni/MgA...     

甲烷无氧脱氢芳构化反应最新研究进展

与甲烷的临氧转化相比,在无氧条件下将甲烷转化为芳烃具有独特的优势。本文从催化剂的筛选、反应体系的优化、活性组分与载体的相互作用及反应机理的探讨等方面综述甲烷无氧脱氢芳构化反应的最新研究结果。     

载体及助剂对镍基甲烷化催化剂稳定性的影响

利用等体积浸渍法在γ-Al2O3表面负载活性组分NiO及ZrO2和MoO3等助剂,通过在H2/CO=1,GHSV=24000h-1等极端条件考察Ni基催化剂的抗积碳和抗硫的性能。实验结果表明,高比表面积载体和适量的ZrO2可以提高催化剂的高温稳定性和抗积碳能力,助剂MoO3对催化剂的活性和抗硫性均有明显的改善作用。     

镍基粘结型催化剂上甲烷解离和CO歧化反应动力学研究

用脉冲微反色谱技术研究了在镍基粘结型催化剂上CH_4解离和CO歧化反应动力学,以及稀土氧化物的催化作用.因碳在表面沉积对活性有影响,引入了积碳因子,得到了满意结果.稀土氧化物的合适加入量均可降低反应活化能.对CH_4解离反应,La_2O_3和CeO_2的适宜值均为3%(mass),而CO歧化反应La_2O_3为4.5%(mass),CeO_2为3%(mass).在稀土氧化物加入量为0-6%(mass)内,活化能降低范围:CO歧化为33kJ/mol,CH_4解离为44kJ/mol.认为吸附态的甲烷脱除第一氢原子是反应控制步骤,稀土氧化物通过对吸附态的甲烷分子和邻近Ni原子的正电吸引,改变了甲烷解离的机理,使活化能降低.CO借助稀土氧化物中晶格氧转移使其更易实现歧化反应,使活化能降低.发现CO歧化反应中生成的碳对活性影响比较小,认为这是由于沉积在镍表面上的碳迁移到载体上的缘故.     

密度泛函理论在非极性纯流体表面性质研究中的应用

The density functional theory, simplified by the local density approximation and mean-field approximation, is applied to study the surface properties of pure non-polar fluids. A reasonable long rang correction is adopted to avoid the truncation of the potential. The perturbation theory is applied to establish the equation for the phase equilibrium, in which the hard-core chain fluid is as the reference fluid and the Yukawa potential is used as the perturbation term. Three parameters, elk, d and ms, are regressed from the vapor-liquid equilibria, and the surface properties, including density profile, surface tension and local surface tension profile are predicted with these parameters.     

TADFIW水解反应机理的密度泛函理论

应用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31G(d,p)水平下对四乙酰基二甲酰基六氮杂异伍兹烷(TADFIW)甲酰基的水解反应机理进行了研究.结果表明,TADFIW上的甲酰基水解时,甲酰基被质子化,碳氧双键中的氧原子带有负电荷0.619 e,碳原子带有正电荷0.471 e,亲核试剂水分子进攻质子化甲酰基的碳原子,同...     

新药萘夫西林药理性质的密度泛函研究

使用密度泛函理论(DFT),在B3LYP方法和6-31+G(d)基组上,对抗菌消炎新药萘夫西林分子进行结构优化,对其分子构型、偶极距、红外光谱、紫外光谱、NBO电荷分布进行了分析。结果表明,萘夫西林发挥其药理和毒理作用的最大可能部位在酰胺基的N原子上。     

C4O7团簇的密度泛函理论研究

利用理论计算方法设计高能量密度材料(HEDM)分子是目前材料科学领域的研究热点之一.本文利用密度泛函理论(DVT)在B3LYP/6-31G(d)水平上对C4O7团簇异构体几何结构进行优化,找到了C4O7团簇的27种稳定结构.以一个C4O7团簇分子分解为3个CO2和一个CO计算,C4O7团簇分子的解离能在7.312×103～2.958×103 kJ/kg之间,放出的能量较多,是用做高能量密度材料的潜在资源.     

靛族染料化合物结构与性能的密度泛函理论研究

在密度泛函理论(DFT)的B3LYP／6-31G^*水平上对一系列靛族染料化合物的几何构型进行优化计算：在获得基态稳定结构的基础上，应用含时密度泛函理论(TD-DFT)在相同水平下计算其电子吸收光谱，探讨了不同给电子基团和发色体系的延伸对电子吸收光谱的影响，得到了与实验基本一致的变化规律。结果表明，给电子能力的增强和发色体系的纵向延伸均使光谱产生一定红移，通过对前线轨道组成进行自然布居分析，揭示了靛族染料的发光均源自分子中HOMO-LUMO(П→П^*)电子跃迁。     

Dehydrogenation of Methane over Mo/ZSM-5. Effects of Additives in the Methane Stream

The dehydrogenation of methane was carried out over a Mo/ZSM-5 catalyst. It was revealed that the purity of the methane was very critical for the evaluation of the catalyst activity. In order to study the phenomenon, the effects of the addition of O₂, CO₂, CO or H₂ to the feed were investigated. A small amount of O₂ increased the amounts of aromatic compounds and CO produced. The addition of H₂ scarcely affected the conversion of methane, but it prevented the deactivation of the catalyst, i.e., benzene production remained constant during a 6 h test.     

密度泛涵理论及其在碳纳米管性能研究中的应用

随着电子计算机技术的飞速发展,密度泛涵理论(DFT)方法在研究分子的结构与性能方面的应用日益广泛。碳纳米管是一种新型的碳纳米材料。具有独特的物理化学性质。它在储氢等方面的性能更是引起了人们的极大兴趣。这里着重介绍DFT这一重要理论及其在碳纳米管性能研究中的应用。     

密度泛函理论研究总姜黄素的结构和性质

采用量子化学软件Gaussian03在B3LYP/6-31+G(d)水平下使用密度泛函理论方法优化3种姜黄素的分子结构并计算频率。根据前沿分子轨道理论及原子净电荷等量化参数,分析了化合物的结构与活性关系。     

喹啉和异喹啉热解机理的密度泛函理论研究

The pyrolysis mechanisms of quinoline and isoquinoline were investigated using the density functional theory of quantum chemistry, including eight reaction paths and a common tautomeric intermediate 1-indene imine. It is concluded that the conformational tautomerism of the intermediate decides the pyrolysis products (C6H6, HC C C N, C6H5C N and HC CH) to be the same, and also decides the total disappearance rates of the reactants to be the same, for both original reactants quinoline and isoquinoline during the pyrolysis reaction. The results indicate that the intramolecular hydrogen migration is an important reaction step, which often appears in the paths of the pyrolysis mechanism. The activation energies of the rate determining steps are obtained. The calculated results are in good agreement with the experimental results.