Au_n团簇催化水煤气变换反应机理的密度泛函理论研究

发布时间：2018-03-21 09:44

  本文选题：Au团簇　切入点：水煤气变换　出处：《燃料化学学报》2017年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：利用密度泛函理论(DFT)研究了Au10、Au13和Au20三类团簇的稳定性和对水煤气变换(WGSR)反应的催化活性,考察了各物质在Aun团簇上的吸附行为和微观反应机理。结果表明,三类Aun团簇的稳定性顺序为Au10Au13Au20,而Aun团簇中电子离域性及吸附能力大小趋势为Au13Au10Au20。在三类Aun团簇上,水煤气变换反应的控速步骤均为H2O的解离,但其反应机理路径有所不同。Au10团簇上为羧基机理,COOH*中间体直接解离;Au13团簇上为氧化还原机理,两个OH*发生歧化反应;Au20团簇上为羧基机理,COOH*和OH*发生歧化反应。通过对三类团簇上的最佳反应路径进行比较发现,Au13团簇在低温下具有较好的催化活性。
[Abstract]:Density functional theory (DFT) was used to study the stability and catalytic activity of Au10 / au _ (13) and Au20 clusters for water gas shift (WGS) reactions. The adsorption behavior and microcosmic reaction mechanism of various substances on Aun clusters were investigated. The order of stability of three Aun clusters is Au10Au13Au20, while the trend of electron delocalization and adsorption capacity of Aun cluster is Au13Au10Au20.The controlled rate step of water gas shift reaction on the three Aun clusters is the dissociation of H2O. However, the reaction mechanism is different. The redox mechanism is the direct dissociation of COOH* intermediate on Au10 cluster. The carboxyl mechanism of COOH * and OH * occurred in the two OH * disjunctions of Au20 clusters. By comparing the optimal reaction paths on the three clusters, it was found that the au 13 clusters had better catalytic activity at low temperature.
【作者单位】： 浙江工业大学化学工程学院;湖州师范学院生命科学学院;
【基金】：国家自然科学基金(21503188) 浙江省自然科学基金(LQ15B030002)资助~~
【分类号】：O643.31

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本文编号：1643311