收藏本站
《中国石油大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氧化铁/氧化钴离子与丙烷反应机理的理论研究

刘赵春  
【摘要】:本文采用密度泛函理论研究了第一过渡周期金属氧化物离子FeO~+以及CoO~+与丙烷的气相反应机理。在FeO~+与丙烷反应中,反应过程中涉及到的所有静态点的几何构型及能量均被确定。FeO+与丙烷反应可以得到四种不同类型的初始复合物(即α,β,γ-、2α,β-、3α-η~3和2α,2γ-η~4)。脱去CH_3、H_2O、C_3H_7OH (H_2O+C_3H_6)和C3H6产物的各种机理可以通过分析反应势能面来得到。FeO~+与丙烷的反应包含了初始的C-H激发以及事实上不是很重要的初始的C-C激发路径。反应中脱去甲基路径是在绝热的六重态势能面上发生的,此过程从η~4-OFe~+(C_3H_8)复合物开始经过C~α-to-O氢原子转移,随后发生一个CH_3转移完成的。C_3H_7OH的脱去可以经过直接C~α-to-O氢原子转移,伴随C-O耦合来完成。由于在脱去水分子的机理中?,?-H提取路径不仅在能量上和动力学上是有利的,而且在六、四重势能面上存在一个较高的交叉几率,所以?,?-H提取路径是最有利的。在CoO~+与丙烷的反应中,反应中所涉及的所有极小值和过渡态的结构、能量都是用B3LYP/DZVP(d)(opt+3f)+6-311++G(2df,2pd)方法计算得到。CoO~+的金属中心与α,β,γ-、α,2β-和2α,2γ-H原子的不同配位可以得到三种不同的初始复合物,即两种?3-和一种η~-OCo~+-C_3H_8型初始复合物。CoO~+与丙烷的反应包含了初始C-C激发机制和初始C-H激发机制。在考虑自旋耦合的情况下,两种机理都很重要;在不考虑自旋耦合的情况下,由于α,β-H提取路径不仅简单而且在能量上和动力学上都是有利的,所以该路径最为有利。脱去甲醇路径可以通过初始C-C或C-H激发(α,β-H提取)路径完成。C3H7OH的脱去可以从α,2β-和α,β,γ-η~3-OCo+(C3H8)开始经过直接C-to-O氢原子转移,随后在五、三重态势能面上的C-O耦合来完成;脱去H_2O与C_3H_6可以通过α,β-、α,β-和α,β-H提取机理而得到,自旋-轨道耦合作用在此过程中起到了重要的作用。我们的理论计算结果给第一过渡周期金属氧化物离子与丙烷反应提供了新的认识。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O643.12

手机知网App
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱光来,李春燕,许新胜,崔执凤;群论与异核双原子分子的光谱项[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2003年04期
2 江南;杨儒;邱瑾;李敏;;2,2-二羟甲基丁醛的结构和性质的理论研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年01期
3 徐明忠;从头计算法研究分子间的氢键相互作用[J];成都大学学报(自然科学版);1996年04期
4 陈琦丽;唐超群;;过渡金属掺杂金红石相TiO_2能带结构的第一性原理计算[J];材料科学与工程学报;2006年04期
5 刘富义;量子阱中二维电子气的性质[J];大学物理;2003年07期
6 张立,谢洪鲸;施加电场的半抛物量子阱中束缚态的能级结构[J];大学物理;2004年04期
7 巫翔,秦善,吴自玉;从头计算在矿物压致相变研究中的应用[J];地质科技情报;2005年03期
8 付川,陈书鸿,傅杨武,胡杰;Fe(III)掺杂对TiO_2光催化活性的影响机理[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年08期
9 杨明,傅强,陈彬,姜忠明,谢德民,赵成大;[SiMo_4~(V)Mo_8~(VI)O_(40)]~(8-)及其钒取代杂多阴离子的量子化学研究[J];分子科学学报;1997年02期
10 洪波,仇永清;给、吸电子基团对吡嗪衍生物电子结构影响的DFT研究[J];分子科学学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 杨毅彪;张少临;李秀杰;梁伟;;二维锗圆柱型光子晶体的带隙结构研究[A];国际材料科学与工程学术研讨会论文集(上册)[C];2005年
2 宋桥台;杨苹;王锦标;鲁雄;黄楠;;钽掺杂金红石TiO_2电子结构的第一性原理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘朋军;若干气相含氮、硫、卤素的小分子自由基反应微观动力学的理论研究[D];东北师范大学;2004年
2 高涛;激光二极管泵浦Cr~(4+):YAG被动调Q的Nd~(3+):YAG微片式激光器[D];电子科技大学;2001年
3 邓辉球;二元合金系表面聚集的计算机模拟研究[D];湖南大学;2001年
4 李书平;平均键能物理内涵与肖特基势垒和异质结带阶的研究[D];厦门大学;2001年
5 杜红林;稀土—铁金属间永磁化合物间隙原子效应的研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
6 邓云龙;涡轮LP-MOCVD研制GaInP/GaA1InP应变多量子阱高亮度发光二极管[D];华南师范大学;2002年
7 薛卫东;CO和超临界CO_2钝化金属铀的原子分子机理[D];四川大学;2002年
8 罗德礼;金属氢化物的分子结构、分子反应动力学和Ni_4团簇的分子结构[D];四川大学;2002年
9 向明礼;多酸药物电子结构及其与抗肿瘤活性间的关系研究[D];四川大学;2002年
10 冯灏;双原子分子势能函数和振动激发散射的理论研究[D];四川大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张欣庄;异氰酸反应途径及动力学速率常数的计算研究[D];北京化工大学;2003年
2 于新瑞;有机染料分子结构与光牢度间定量关系研究[D];大连理工大学;2000年
3 解菊;不饱和类烯构型异构化及加成反应的理论研究[D];山东师范大学;2000年
4 孙友敏;酚类抗氧化剂清除自由基作用的定量构效关系研究[D];山东师范大学;2001年
5 张迪;含有机配体的稀土杂多配合物的合成、性质及理论计算[D];西北大学;2001年
6 陶占良;硝酸氯与氯、氢、氧、氯化氢反应的理论研究[D];辽宁师范大学;2002年
7 李红海;分子器件的电子结构和输运性质[D];山东师范大学;2002年
8 李文佐;共轭类烯的生成、结构及构型异构化反应的理论研究[D];山东师范大学;2002年
9 黄杨强;嵌入原子方法对典型金属基本物性的预测[D];湖南大学;2002年
10 佟静;二肽体系电子转移及溶剂效应的研究[D];四川大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张茜,袁萃明,胡孝东,颜德岳;环硫丙烷阴离子聚合反应的动力学研究[J];科学通报;1987年22期
2 余长林;葛庆杰;徐恒泳;李文钊;;丙烷脱氢制丙烯研究新进展[J];化工进展;2006年09期
3 谢方友;丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂设计进展[J];工业催化;2003年08期
4 方智敏,翁维正,万惠霖,蔡启瑞;VMgO催化剂上丙烷氧化脱氢反应的原位Raman谱学研究[J];分子催化;1998年03期
5 朱明乔,李邦银,戴擎镰,王尚弟;丙烷氨氧化制丙烯腈催化剂的设计与研究[J];工业催化;1994年01期
6 邓前军,胡晓洪,王新平;钙催化丙烷直接羰基化反应的研究[J];化学世界;2004年11期
7 江镇海;国内环氧丙烷市场将继续看好[J];精细与专用化学品;1995年18期
8 ;烷烃活化的技术进展[J];精细石油化工进展;2003年01期
9 董群,王鉴,武显春,郭大为,刘路加;Pt-Sn-K/Al_2O_3丙烷脱氢催化剂中各组分的作用[J];大庆石油学院学报;1995年03期
10 王鉴;董群;郭大为;武显春;刘路加;丙烷催化脱氢制丙烯催化剂[J];天然气工业;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王健;丁益宏;孙家钟;;碳二氟基(C_2F)与气相水的反应机理[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
2 李宏平;傅钢;徐昕;;费托合成中CO插入机理的理论证据[A];中国化学会第27届学术年会第14分会场摘要集[C];2010年
3 徐两军;沈闽聪;许雪琴;陈国南;;胡椒碱化学发光性质研究及其测定[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
4 王建中;于卫锋;田瑀;曹荣根;宋云;宁西京;;电化学沉积过程中氮化碳晶体的枝状生长[A];2008年全国荷电粒子源、粒子束学术会议暨中国电工技术学会第十二届电子束离子束学术年会、中国电子学会焊接专业委员会第九届全国电子束焊接学术交流会、粒子加速器学会第十一届全国离子源学术交流会、中国机械工程学会焊接分会2008年全国高能束加工技术研讨会、北京电机工程学会第十届粒子加速器学术交流会论文集[C];2008年
5 王晓丽;商丛丛;肖家治;;焦化原料热反应机理浅谈[A];山东石油学会炼制委员会2009年技术交流会论文集[C];2009年
6 张君;蔡政亭;冯大诚;;若干小体系的反应机理及动力学研究[A];第九届全国化学动力学会议论文摘要集[C];2005年
7 耿彩云;李吉来;黄旭日;孙家钟;;F+HONO反应机理的理论研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
8 赵岷;常鹰飞;孙昊;王荣顺;;CH_3OCl与Cl(~2P_(3/2))反应机理的量子化学研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
9 韦凤萍;杨帆;黄永仁;;Pd(OAc)_2与有机双膦在卤代烷中的反应机理[A];第十一届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2000年
10 吴南春;施尔畏;郑燕青;李文军;;水热介质pH值对纳米(Ce)ZrO_2晶粒制备的影晌[A];第六届全国颗粒制备与处理学术会议论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 安飞;丙烷下游企业受益[N];国际商报;2010年
2 新讯;英研究揭秘人脑对威胁反应机理[N];医药经济报;2007年
3 饶兴鹤;低成本丙烯生产环氧丙烷工艺问世[N];中国化工报;2005年
4 董波;丙烷互供多产乙烯[N];中国石化报;2006年
5 苟爱仙;丙烯丙烷回收工艺环保增效[N];中国化工报;2008年
6 吕俭;环氧氯丙烷价格继续下探[N];中国化工报;2007年
7 通讯员 梁顺祥邓善初;轻烃丙烷产品畅销西北市场[N];中国石油报;2007年
8 记者 王俊鸣;生物丙烷即将成为新能源[N];科技日报;2007年
9 成锋;油气行业遭遇信誉危机[N];中华工商时报;2006年
10 本报记者 汪珺;海越股份拟合资建码头[N];中国证券报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白洪涛;大气化学和燃烧化学中几种典型自由基反应机理的理论研究[D];吉林大学;2005年
2 徐涛;均相高级氧化技术处理水中邻二氯苯的研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2004年
3 陈亦琳;多相光催化氧化过程中H_2-O_2耦合效应及其作用机理研究[D];福州大学;2006年
4 董国君;铁镍硼纳米合金的合成及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 李哲;贫燃条件下Fe-Mo/ZSM-5催化剂上氮氧化物的选择性催化还原研究[D];太原理工大学;2006年
6 戚玉华;类硅烯硅烯结构和反应的理论研究[D];山东大学;2009年
7 伊晓东;MoPO/SiO_2催化剂上丙烷选择氧化制丙烯醛反应机理的研究[D];厦门大学;2004年
8 于仁红;TiO_2碳热还原氮化法制备TiN粉末及TiN-Al_2O_3复合材料研究[D];西安建筑科技大学;2005年
9 孙志忠;臭氧/多相催化氧化去除水中有机污染物效能与机理[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 李彦威;在线超声间接电氧化合成苯甲醛及其衍生物的过程和机理研究[D];太原理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘赵春;氧化铁/氧化钴离子与丙烷反应机理的理论研究[D];中国石油大学;2011年
2 王哲;改性TiO_2光催化2,4-D水溶液反应的研究[D];黑龙江大学;2002年
3 沈明;添加Ti+Al或Ti_3Al对TiB_2-Fe金属陶瓷结构和性能的影响[D];中南大学;2003年
4 徐威力;水相法生产氯化橡胶的研究[D];浙江大学;2006年
5 李言信;新型SO_4~(2-)/M_XO_Y固体超强酸催化剂的制备及其催化有机反应研究[D];曲阜师范大学;2007年
6 茹秀玲;纳米合金与有机氯化物的反应性能及机理研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 邹志祥;粉煤灰免烧轻集料的制备及其路基强度的实验研究[D];安徽理工大学;2007年
8 申伟;部分与大气层中臭氧耗损有关物质与O(~1D)和O(~3P)的反应机理研究[D];西南师范大学;2004年
9 王海燕;芳香醛与丙二腈固相反应机理的研究[D];山东师范大学;2004年
10 胡波;钾长石离子交换基础理论及应用研究[D];合肥工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026