納米貴金屬表面的吸附及催化反應機理研究.pdf

1、固體表面的微觀結構可以同催化中的活性、選擇性、基底相互作用、添加劑作用以及顆粒度效應關聯(lián)起來，從而有助于人們了解催化作用的實質。現(xiàn)有的實驗手段和檢測手段還不能從分子水平對很多重要的催化反應機理進行深入研究。本文結合量子化學和簇模型方法研究H<,2>、CO<,2>和CCl<,4>在Pt（111）面的吸附，以期為新型加氫催化劑制備提供理論指導。 對Pt<,4>-H<,2>、Pt<,7>-CO<,2>吸附體系的研究結果表明，當H<,2

2、>以分子軸平行于團簇表面的方式趨向表面時更易被表面俘獲，從而有利于加氫反應的進行。對Pt<,7>-CO<,2>吸附體系的勢能面的研究則表明，當CO<,2>以分子軸平行于團簇表面的方式趨近表面時，CO<,2>在表面的對稱空位上存在兩種穩(wěn)定吸附形式，一種為線性結構，一種為彎曲結構，分別對應于物理吸附和化學吸附態(tài)，前者可指認為后者的預解離態(tài)。 重點考察了CCl<,4>在Pt（111）面的解離和加氫反應。結果表明：CCl<,4>分子在該

3、表面的吸附為弱吸附，這些弱吸附態(tài)即低能量的CCl<,4>分子在表面解離的前驅態(tài)；通過尋找過渡態(tài)研究了CCl<,4>在Pt（111）面的解離和加氫反應路徑，研究發(fā)現(xiàn)CCl<,4>在該表面解離和加氫反應的活化能都比較小，且在該表面上至少存在一條活化能為零的加氫反應路徑，說明Pt（111）面對CCl<,4>的活化解離和加氫反應具有良好的催化活性；研究還表明，在小團 簇表面的CCl<,4>解離反應可能更容易發(fā)生。對反應路徑的Hirshf