本文主要研究内容
作者梁丹丽（2019）在《Co2C晶面结构对费托合成产物选择性影响的理论研究》一文中研究指出：钴（Co）基费托合成反应（FTS）中,碳化钴（Co2C）形成被视为Co基失活的主要原因之一,但随着研究的深入,Co2C被作为费托反应的活性相,目前对于费托反应中Co2C的作用存在3类认识:一是作为形成醇类的活性相,二是作为形成低碳烃类的活性相,三是Co和Co2C协同催化;同时,Co2C催化剂晶面结构对催化性能影响不明确。因此,本文采用密度泛函理论计算方法,在电子-分子水平上系统研究了Co2C晶面结构对合成气转化生成C2物种活性和选择性的影响,包括Co2C晶面结构对CO活化形成CHx的影响以及Co2C晶面结构对FTS反应形成C2物种选择性和活性的影响。本论文主要结论如下:（1）阐明了Co2C晶面结构对CO活化反应的活性和机理具有晶面敏感性。所有Co2C晶面上CH是稳定的CHx单体。Co2C（011）上是CO直接解离机理;Co2C（110）和（111）上是CHO氢助解离机理;Co2C（010）上是COH氢助解离机理;Co2C（101）上CO直接解离和CHO氢助解离同时存在,其中,Co2C（011）晶面对CO活化解离显示了最高的催化活性。Co2C晶面结构以及CO解离反应过渡态结构表明,当C和O分别吸附在组成B5型活性基元结构的四穴位和三穴位上,呈现解离状态时,该晶面有利于CO直接解离。（2）阐明了Co2C晶面结构对FTS反应形成C2物种选择性的影响。Co2C（101）上有利单体CH自耦合生成C2H2是主要C2产物;Co2C（011）上CH3是CHx单体主要存在形式,CO插入CH3生成CH3CO是主要C2产物;Co2C（010）和（110）上有利单体CH与CH2耦合生成CH2CH是主要C2产物;Co2C（111）上CO插入有利单体CH生成CHCO是主要C2产物。进一步通过有效能垒对不同晶面上C2物种生成的选择性进行定性分析,结果表明Co2C（101）、（010）和（110）晶面对C2烃类的生成具有高选择性,而Co2C（011）和（111）晶面对C2氧化物的生成具有高选择性,其微观结构特征是具有B5型活性基元的Co2C晶面结构对C2氧化物具有高选择性;反之,对C2烃类表现出较高选择性。（3）结合上述两方面研究,可以明确合成气在Co2C催化剂上选择性转化过程中,一部分晶面负责CO以直接解离或者H助解离的方式形成CHx物种,进一步反应生成C1物种或C2烃类;另一部分晶面负责提供非解离吸附的CO,当Co2C催化剂晶面上形成CHx物种时,吸附态的CO会进一步插入到CHx物种,生成C2氧化物甚至是醇类。解决了目前FTS反应中有关Co2C催化剂作为活性相的争议,即部分晶面负责低碳烃类的形成,部分晶面负责C2醇类的形成。研究结果明确了合成气选择性转化过程中Co2C催化剂呈现晶面结构敏感性的微观原因;在电子-分子水平上阐明了催化剂晶面结构与性能的关系。调变Co2C晶面结构能够调控合成气转化反应的选择性,这为实验上定向合成特定的晶面提供了较为明确的结构线索。
Abstract
gu （Co）ji fei tuo ge cheng fan ying （FTS）zhong ,tan hua gu （Co2C）xing cheng bei shi wei Coji shi huo de zhu yao yuan yin zhi yi ,dan sui zhao yan jiu de shen ru ,Co2Cbei zuo wei fei tuo fan ying de huo xing xiang ,mu qian dui yu fei tuo fan ying zhong Co2Cde zuo yong cun zai 3lei ren shi :yi shi zuo wei xing cheng chun lei de huo xing xiang ,er shi zuo wei xing cheng di tan ting lei de huo xing xiang ,san shi Cohe Co2Cxie tong cui hua ;tong shi ,Co2Ccui hua ji jing mian jie gou dui cui hua xing neng ying xiang bu ming que 。yin ci ,ben wen cai yong mi du fan han li lun ji suan fang fa ,zai dian zi -fen zi shui ping shang ji tong yan jiu le Co2Cjing mian jie gou dui ge cheng qi zhuai hua sheng cheng C2wu chong huo xing he shua ze xing de ying xiang ,bao gua Co2Cjing mian jie gou dui COhuo hua xing cheng CHxde ying xiang yi ji Co2Cjing mian jie gou dui FTSfan ying xing cheng C2wu chong shua ze xing he huo xing de ying xiang 。ben lun wen zhu yao jie lun ru xia :（1）chan ming le Co2Cjing mian jie gou dui COhuo hua fan ying de huo xing he ji li ju you jing mian min gan xing 。suo you Co2Cjing mian shang CHshi wen ding de CHxchan ti 。Co2C（011）shang shi COzhi jie jie li ji li ;Co2C（110）he （111）shang shi CHOqing zhu jie li ji li ;Co2C（010）shang shi COHqing zhu jie li ji li ;Co2C（101）shang COzhi jie jie li he CHOqing zhu jie li tong shi cun zai ,ji zhong ,Co2C（011）jing mian dui COhuo hua jie li xian shi le zui gao de cui hua huo xing 。Co2Cjing mian jie gou yi ji COjie li fan ying guo du tai jie gou biao ming ,dang Che Ofen bie xi fu zai zu cheng B5xing huo xing ji yuan jie gou de si xue wei he san xue wei shang ,cheng xian jie li zhuang tai shi ,gai jing mian you li yu COzhi jie jie li 。（2）chan ming le Co2Cjing mian jie gou dui FTSfan ying xing cheng C2wu chong shua ze xing de ying xiang 。Co2C（101）shang you li chan ti CHzi ou ge sheng cheng C2H2shi zhu yao C2chan wu ;Co2C（011）shang CH3shi CHxchan ti zhu yao cun zai xing shi ,COcha ru CH3sheng cheng CH3COshi zhu yao C2chan wu ;Co2C（010）he （110）shang you li chan ti CHyu CH2ou ge sheng cheng CH2CHshi zhu yao C2chan wu ;Co2C（111）shang COcha ru you li chan ti CHsheng cheng CHCOshi zhu yao C2chan wu 。jin yi bu tong guo you xiao neng lei dui bu tong jing mian shang C2wu chong sheng cheng de shua ze xing jin hang ding xing fen xi ,jie guo biao ming Co2C（101）、（010）he （110）jing mian dui C2ting lei de sheng cheng ju you gao shua ze xing ,er Co2C（011）he （111）jing mian dui C2yang hua wu de sheng cheng ju you gao shua ze xing ,ji wei guan jie gou te zheng shi ju you B5xing huo xing ji yuan de Co2Cjing mian jie gou dui C2yang hua wu ju you gao shua ze xing ;fan zhi ,dui C2ting lei biao xian chu jiao gao shua ze xing 。（3）jie ge shang shu liang fang mian yan jiu ,ke yi ming que ge cheng qi zai Co2Ccui hua ji shang shua ze xing zhuai hua guo cheng zhong ,yi bu fen jing mian fu ze COyi zhi jie jie li huo zhe Hzhu jie li de fang shi xing cheng CHxwu chong ,jin yi bu fan ying sheng cheng C1wu chong huo C2ting lei ;ling yi bu fen jing mian fu ze di gong fei jie li xi fu de CO,dang Co2Ccui hua ji jing mian shang xing cheng CHxwu chong shi ,xi fu tai de COhui jin yi bu cha ru dao CHxwu chong ,sheng cheng C2yang hua wu shen zhi shi chun lei 。jie jue le mu qian FTSfan ying zhong you guan Co2Ccui hua ji zuo wei huo xing xiang de zheng yi ,ji bu fen jing mian fu ze di tan ting lei de xing cheng ,bu fen jing mian fu ze C2chun lei de xing cheng 。yan jiu jie guo ming que le ge cheng qi shua ze xing zhuai hua guo cheng zhong Co2Ccui hua ji cheng xian jing mian jie gou min gan xing de wei guan yuan yin ;zai dian zi -fen zi shui ping shang chan ming le cui hua ji jing mian jie gou yu xing neng de guan ji 。diao bian Co2Cjing mian jie gou neng gou diao kong ge cheng qi zhuai hua fan ying de shua ze xing ,zhe wei shi yan shang ding xiang ge cheng te ding de jing mian di gong le jiao wei ming que de jie gou xian suo 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的梁丹丽，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于费托合成论文,晶面结构论文,产物选择性论文,密度泛函理论论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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