甲烷部分氧化反應(yīng)過(guò)程的DFT研究.pdf

1、CH<,4>部分氧化制取合成氣是近年來(lái)C<,1>化學(xué)的熱點(diǎn)研究課題之一,本文采用計(jì)算機(jī)分子模擬技術(shù)對(duì)該過(guò)程中的若干關(guān)鍵過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算與分析.為提高計(jì)算的準(zhǔn)確度,本文建立了一個(gè)包含13個(gè)Ni原子的周期性表面,一定程度上消除了邊界效應(yīng)的影響,并采用嵌入法引入反應(yīng)物,通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算確定吸附位及空間結(jié)構(gòu).首次系統(tǒng)地研究了CH<,x>(x=0~4)在Ni(111)表面的吸附和解離過(guò)程,計(jì)算出了CH<,x>(x=0~4)在Ni(111)表面吸附的

2、位置、空間結(jié)構(gòu)和能量,并使用LST/QST方法找到了CH<,x>(x=1~4)的解離路徑和過(guò)渡態(tài),計(jì)算出各解離步驟的活化能和解離能,并進(jìn)行了必要地分析.同時(shí),采用Mulliken電荷分析方法對(duì)計(jì)算結(jié)果的正確性予以校驗(yàn).提出了CH<,4>部分氧化反應(yīng)過(guò)程中CO的兩條可能生成途徑,分析并計(jì)算了兩條途徑的反應(yīng)路徑及活化能.本研究以量子化學(xué)理論為基礎(chǔ),應(yīng)用密度泛函理論(DFT),建立了周期性的分子模型(vaccum slab),對(duì)CH<,4>在