Ni催化CO-,2-加氫反應(yīng)機(jī)理的理論研究.pdf

1、本文在CCSD(T)/6-311+G(2d,2p)//B3LYP/6-311+G(2d,2p)水平上，較為系統(tǒng)地對H2/CO2/Ni(1S/3D)和4H2/CO2/Ni(1S/3D)氣相體系中可能的反應(yīng)過程進(jìn)行了量子化學(xué)理論計(jì)算，獲得了反應(yīng)中間體和過渡態(tài)的能量、結(jié)構(gòu)和振動頻率等性質(zhì)。探索單態(tài)和三態(tài)Ni原子催化CO2加氫反應(yīng)，分別生成CO和CH4的反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果如下：一、Ni活化H2/CO2生成CO的理論研究：反應(yīng)的第一步是Ni原子先后與

2、H2和CO2發(fā)生相互作用形成共復(fù)合物(H2)NiCO2。第二步是Ni插入到CO2的一個(gè)C-O鍵中，從而使CO2解離，形成中間體(H2)NiOCO。第三步是H2的解離，H原子從Ni上遷移到O上，形成中間體HONiHCO，此中間體可以釋放出CO，并生成HONiH產(chǎn)物。第四步是Ni-H鍵的斷裂，另一個(gè)H原子遷移到O上，形成中間體(H2O)NiCO；此后，中間體(H2O0NiCO釋放出產(chǎn)物H2O和CO。二、Ni活化4H2/CO2生成H4的理論研

3、究：第一個(gè)反應(yīng)階段是作用在Ni上的H2和CO2分子相互作用，經(jīng)過形成甲酸中間體，斷裂CO2中的C-O鍵和H2中的H-H鍵，從而同時(shí)活化CO2和H2的過程。第二個(gè)反應(yīng)階段對應(yīng)于中間體ONiCHOH與另兩個(gè)H2分子相互作用，經(jīng)過形成H2O，生成中間體HONiCH3的過程。第三個(gè)反應(yīng)階段對應(yīng)于中間體HONiCH3與另一個(gè)H2發(fā)生相互作用，生成H2O和CH4的過程?！　”疚倪€在CCSD(T)/6-311++G(2d,2p)//B3LYP/6-