清潔及氧修飾Cu(100)表面上CO_2加氫制甲醇反應(yīng)的能量學(xué)

【摘要】：分別以清潔及氧修飾Cu（100）表面作為金屬態(tài)銅和部分氧化態(tài)銅的表面模擬，用鍵級守恒-Morse勢法研究了兩種表面上CO2加氫制甲醇反應(yīng)的能量學(xué)．計算結(jié)果表明：在兩種表面上，CO2加氫制甲醇反應(yīng)的優(yōu)勢反應(yīng)途徑均為“CO2，s→HCOOs→H2COs→CH3Os→CH3OHs”；與清潔銅表面上的相應(yīng)基元步驟相比，在CU（100）-p（2X2）O表面上甲醇合成反應(yīng)各基元步驟具有更低的活化能；HCOOs是合碳產(chǎn)物CH3OH、CO共同的前驅(qū)中間體，甲醇選擇性由HCOOs的氫解反應(yīng)與其解離生成COs及OHs競爭反應(yīng)的相對速率決定；在清潔銅表面上，HCOOs的氫解反應(yīng)與其解離生成COs及OHs競爭反應(yīng)具有相似的活化能，而在氧修飾銅表面上，前者的活化能顯著低于后者．因此，從反應(yīng)能量學(xué)角度看，甲醇合成反應(yīng)在部分氧化態(tài)銅表面上比在金屬態(tài)銅表面上更有利． 【作者單位】： 廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點實驗室!化學(xué)系 廈門 361005 廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點實驗室!化學(xué)系 廈門 361005 廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點實驗室!化學(xué)系 廈門 361005 香港浸會大學(xué)化學(xué)系!香港
【關(guān)鍵詞】： 銅表面 CO_加氫 甲醇合成 反應(yīng)能量學(xué) 鍵級守恒方法
【基金】：國家自然科學(xué)基金 香港浸會大學(xué)FRG研究基金
【分類號】：O643.3
【正文快照】： 近年來，由銅基催化劑催化CO。／H。合成甲醇作為一條有效利用CO。的潛在途徑受到了廣泛的重視‘’－“’．該過程生成的含碳產(chǎn)物主要有甲醇和一氧化碳，分別是甲醇合成反應(yīng)（1）和逆水汽變換反應(yīng)（2）的反應(yīng)產(chǎn)物，前者是放熱反應(yīng)，后者是吸熱反應(yīng)：宏觀上，甲醇選擇性由（衛(wèi)

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