收藏本站
《河南师范大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金表面上CO催化氧化反应机理研究

李萍  
【摘要】:CO的氧化反应是一个相对简单的表面双分子反应,许多研究者将其作为一个催化氧化反应的典型模型。许多工业反应过程都涉及到CO的催化氧化,譬如低温水煤气变换、燃料电池反应等,CO的催化氧化即是其基元反应之一。在CO的催化氧化反应的众多催化剂中,Au催化剂显示出了良好的催化氧化CO的性能,不仅具有优良的常温甚至低温催化氧化CO的活性,而且在潮湿环境下,活性不会降低,甚至还有所增强。同时,无论在低浓度下还是高浓度下,都具有良好的催化活性。因此,研究CO在金属表面上的物理、化学行为,对催化剂的开发和设计具有重要的实际意义。 本文采用密度泛函理论,在slab模型下,研究了在不同Au表面上的催化氧化反应,结果表明: (1) CO在密堆积面Au(111)和开放表面Au(100)吸附时,它们最优吸附位都是top位。吸附能在不同表面上的大小不同,如下,Au(100)Au(111),有反应的活化能可知,CO在Au(111)表面上氧化反应更容易进行。 (2) CO稳定吸附在Au表面上时,在CO的最稳定吸附结构中,CO的表面吸附的实现主要有两条途径,即:CO的5σ与金表面的6s、6pz、5dz2态混合以及CO的1π和2π同Au表面的5dyz和5dxz混合。其中,后者实现了由表面向CO的2π轨道上的电子反馈,从而在一定程度上削弱了C-O键。 (3) CO在Au的表面上的反应机理为:CO + O→CO_2和CO + O_2→OCOO→CO_2 + O→CO + O→CO_2;而在Au(111)表面上H_2O参与反应的反应机理按CO + O + H_2O→CO + 2OH→COOH + OH→CO_2 + H_2O进行。 (4) CO在Au(111)面上,得出H_2O对CO的氧化反应有一定影响,H_2O在反应中起到了催化作用。并且由反应的能垒得出反应时生成CO_2中O原子一部分来自H_2O一部分来自O,这与实验得到结果是一致的。 (5) CO在O_2/PdAu(100)面上,得到O_2在PdAu合金上能够分解成O原子,为CO在表面上反应按机理CO + O→CO_2进行时提供了O原子,按机理CO + O_2→OCOO→CO_2 + O→CO + O→CO_2进行时,CO+O_2→OCOO是反应的反应能垒比较高,是整个反应的速控步。
【学位授予单位】:河南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O643.32

【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢立义,何文军,卢文奎;上海化工原料与产品的清洁生产技术[J];城市环境与城市生态;2003年05期
2 卢立义,何文军,卢文奎;替代化工污染项目的清洁生产技术[J];城市环境与城市生态;2003年06期
3 谢佑卿,唐仁政,卢安贤,张迎九,陈玲辉;材料设计的回顾与思考[J];材料导报;1995年02期
4 许峰,王煤,李敏杰;绿色化学与有机合成[J];化学与生物工程;2005年05期
5 季胤;绿色化学与循环经济[J];化工时刊;2005年01期
6 王静康,陈建新;可持续发展与现代化工科学[J];化工进展;2004年01期
7 刘欣萍,陈庆华;在高校中开展清洁生产公选课的实践探索[J];中国环境管理;2003年05期
8 邓立新;药物的传统合成与绿色合成的原子经济性比较[J];化学教学;2005年11期
9 邓立新;;抗癌新药紫杉醇简介[J];化学教学;2006年01期
10 王东辉,程代云,郝郑平,史喜成;纳米金催化剂上CO低(常)温氧化的研究[J];化学进展;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 柴兰琴;李晓军;;超临界流体在有机合成中的应用[A];甘肃省化学会第二十四届年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张龙;炭化树脂负载杂多酸催化异丁烷与丁烯烷基化反应研究[D];天津大学;2003年
2 郑鹏武;基于钒过氧化物和叔胺氧化物的双重亲核和氧化作用的新反应研究[D];天津大学;2003年
3 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
4 KANIKI KAKULE;高灵敏瞬态分子激光吸收光谱技术在C_2和O_2分子光谱研究中的应用[D];华东师范大学;2005年
5 刘新;金属熔化过程与表面吸附的计算化学研究[D];大连理工大学;2006年
6 李晓强;锰氧化物对甲苯液相氧化反应的催化作用研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
7 王若曦;若干半导体纳米簇材料几何结构和相关性质的理论研究[D];山东大学;2006年
8 王志刚;几类具体的分子和纳米材料的性质理论研究[D];吉林大学;2006年
9 郑斌;DNA电子结构与极化子传输的紧束缚方法研究[D];山东大学;2006年
10 裴燕;α,β-不饱和醛选择加氢新型催化剂的设计和研究[D];复旦大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑赞胜;高温高压下有机物与水的互溶度研究[D];浙江大学;2003年
2 鹿骋;近临界水中的水解和缩合反应研究[D];浙江大学;2004年
3 张振琳;杂多酸—离子液体及高分子离子液体的环境友好催化性能研究[D];西北师范大学;2004年
4 雅非群;天然改性除氟吸附剂的制备与机理[D];大连理工大学;2004年
5 高飞;近临界水中若干有机合成反应的研究[D];浙江大学;2005年
6 秦亮生;介孔氧化铝负载纳米金催化剂的制备及其应用[D];湖南师范大学;2005年
7 赵冰;纯水相Reformatsky反应的研究[D];天津大学;2005年
8 康国俊;α,α-二乙酰基环二硫缩烯酮脱酰反应的理论研究[D];东北师范大学;2006年
9 曾振华;O和NO在贵金属Au、Pt(111)表面吸附特性的密度泛函理论研究[D];湖南大学;2006年
10 李浩;可卡因及其系列衍生物水解反应机理的量子化学研究[D];山东大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 邓辉球,胡望宇,舒小林;二元合金表面偏析的Monte Carlo方法模拟[J];计算物理;2003年02期
2 马士华;施宇蕾;徐新龙;严伟;杨玉平;汪力;;用太赫兹时域光谱技术探测天冬酰胺的低频集体吸收频谱[J];物理学报;2006年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘锋,李思慧;一氧化碳中微量CO_2的热导色谱分析[J];天然气化工(C1化学与化工);1996年02期
2 汪健,张寒洁,颜朝军,李海洋,鲍世宁,徐亚伯,刘凤琴,奎热西,钱海杰;用同步辐射光研究CO在Cs/ Ru(100)表面的吸附[J];化学物理学报;2000年02期
3 刘晶华,于春波,王玉江,邢巍,陆天虹,周永清;CO在铂修饰的氧化钛电极上电催化氧化行为的研究[J];高等学校化学学报;2003年12期
4 臧杰,戴耀辉,张莉;汽车尾气CO浓度分布理论研究意义及应用前景展望[J];交通科技与经济;2004年01期
5 王敏文;减少空气污染物的主要途径[J];沈阳大学学报;1992年03期
6 张予燕;南京市汽车排气污染状况和防治对策[J];江苏环境科技;1996年01期
7 刘健;碳纤维生产车间污染生成浅析及评价[J];山东科学;1998年01期
8 曹晓燕,张文虎,袁华堂,张万林,林荫浓,周作祥,张允什;Co对NiO_xH_y薄膜电致变色性能的影响(英文)[J];电化学;1999年01期
9 桑革,涂铭旌,李全安,闫康平,宁永功,陈云贵,唐定骧;CO毒化LaNi_(4.7)Al_(0.3)贮氢合金的SIMS分析[J];金属学报;2000年03期
10 桑革,李全安,闫康平,涂铭旌,陈云贵,李宁,罗学建;CO对MlNi_(4.5)Al_(0.5)合金吸氢动力学特性的影响[J];稀有金属;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张敏;贺攀科;杨建军;;Au/ZnO表面CO光催化消除的研究[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年
2 王静懿;刁鹏;张大峰;项民;张琦;;基于亚微米金粒子的一氧化碳电化学检测[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
3 李姣;赵谋明;吴军;;~(60)Co-γ射线辐照辣椒粉杀菌效果及对品质影响的研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年
4 程薇;刘斌;熊光权;熊善柏;陈玉霞;;~(60)Coγ-射线辐照降解五种渔药水溶液的研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年
5 周蔼怡;陈惠元;蔡芷荷;;~(60)Coγ辐照灭菌对细菌培养产品的影响[A];2010第二届中国食品安全高峰论坛论文集[C];2010年
6 郝桂英;杨光友;古小彬;阳爱国;杨应东;王淑贤;;基于线粒体细胞色素氧化酶Ⅱ(COⅡ)基因对33株细颈囊尾蚴的种系发育关系分析[A];四川省动物学会第九次会员代表大会暨第十届学术研讨会论文集[C];2011年
7 白正平;罗文;;大柳塔煤矿22101综采工作面采空区CO浓度异常升高原因分析及治理措施[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
8 郝淑贤;李来好;杨贤庆;汪玲玲;黄卉;石红;马海霞;魏涯;;CO发色对罗非鱼片冷藏期间细菌菌相的影响[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
9 徐安传;王超;徐若飞;胡巍耀;;低温处理对卷烟烟气水分和CO的影响[A];中国烟草学会工业专业委员会烟草工艺学术研讨会论文集[C];2010年
10 刘远霞;于媛;包华影;;2,4,5-三氯苯氧乙酸水溶液的~(60)Co-γ辐射降解研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第8册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘筱婕 苗青 李晋津;江苏研究煤基CO_(2)捕集与地质储存研究[N];地质勘查导报;2010年
2 本报记者 刘云佳;松下“CO_(2)±0(零)住宅”的绿色理想[N];中国房地产报;2010年
3 王芳;挪威:14年捕获1200万吨CO_(2)[N];中华工商时报;2010年
4 记者 杨登贵;宁夏农村能源建设年少排CO_(2)121.2万吨[N];宁夏日报;2010年
5 郑伟伟 庄凤强 郭安鹏;福建最大CO_(2)精制项目试投产[N];中国化工报;2010年
6 记者 曹术华;Cognos将数据变为信息[N];中国计算机报;2001年
7 记者 黄堃;土壤放出更多CO_(2)[N];新华每日电讯;2010年
8 杨雄飞;欧洲钢铁行业加强CO_(2)减排研发能力[N];世界金属导报;2009年
9 ;2020年安赛乐米塔尔CO_(2)减排20%[N];世界金属导报;2009年
10 周飞 申卫军;大气CO_(2)浓度影响土壤呼吸[N];广东科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 安霓虹;负载型铂催化剂上甲醛的CO低温催化氧化反应性能研究[D];吉林大学;2012年
2 孙丰波;竹材Co~(60)γ射线辐照效应及其机理研究[D];中国林业科学研究院;2010年
3 刘洪亮;温度和pH值双重敏感的快速响应聚(N,N-二乙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的合成及表征[D];兰州大学;2010年
4 郭勉;细胞色素P450模拟体系催化氧化反应的机理研究[D];武汉大学;2012年
5 周晓峰;费托反应高选择性合成汽油Co基催化剂制备与性能的研究[D];华东理工大学;2011年
6 房玉真;纳米钙钛矿催化剂用于CO加氢反应的研究[D];天津大学;2011年
7 涂云宝;富氢条件下CO优先氧化高效纳米金催化剂的研究[D];天津大学;2011年
8 顾春雷;大孔催化剂的制备及其对氢气中CO优先氧化性能的研究[D];天津大学;2010年
9 沈悦欣;负载型钯基催化剂的制备及对CO低温氧化的催化性能研究[D];华东理工大学;2011年
10 岳洁瑜;N~+、α粒子、~(60)Co-γ对陆地棉花粉的诱变效应研究及诱变后代鉴定[D];南京农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李萍;金表面上CO催化氧化反应机理研究[D];河南师范大学;2010年
2 卫婷;纳米Pd催化剂的制备、表征及CO氧化反应活性[D];北京工业大学;2010年
3 刘斌;~(60)Co-γ射线辐照对渔药降解及草鱼肌肉品质的影响[D];华中农业大学;2010年
4 李锐;~(60)Co-γ照射雄性小鼠建立无精子症动物模型[D];郑州大学;2010年
5 王妍炜;砀山酥梨休眠枝条~(60)Coγ射线辐射诱变及其分子检测[D];安徽农业大学;2010年
6 武杉杉;~(60)Co-γ射线对糖多孢红霉菌的重复诱变研究[D];安徽大学;2010年
7 崔彬;Co~(24+)离子1s~2np-1s~2n'd态的能级跃迁和振子强度的理论研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 王新新;~(60)Coγ射线辐照毛竹种子的生物学诱变效应[D];安徽农业大学;2010年
9 廖远霞;肝癌介入治疗用的高浓度聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸丁酯)纳米凝胶分散体的制备、表征及相关生物学评价[D];华中科技大学;2009年
10 李小妹;~(60)Co-γ射线照射对小鼠听觉传导通路的影响[D];广西医科大学;2011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