ZnCr_(2)O_(4)(111)表面合成气选择性加氢反应机制的理论研究

作     者：刘慧慧 来壮壮 魏呵呵 王志强 郭耘 胡培君 Liu Huihui;Lai Zhuangzhuang;Wei Hehe;Wang Zhiqiang;Guo Yun;Hu Peijun

作者机构：华东理工大学化学与分子工程学院绿色化学工程与工业催化国家重点实验室工业催化研究所上海200237 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(22203030)资助 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2024年第48卷第7期

页      码：955-964页

摘      要：尖晶石相ZnCr_(2)O_(4)作为CO/CO_(2)加氢反应的重要催化材料,其表面活性氢物种的产生机制及其对CO加氢反应的作用一直备受争议。首先计算了最稳定的ZnCr_(2)O_(4)(111)表面H_(2)物种的活化,结果表明H_(2)分子在ZnCr_(2)O_(4)(111)表面异裂解离产生的Zn-H和O-H物种比H_(2)均裂解离产生两个O-H物种更加容易,且H_(2)通过异裂解离可以有效产生高活性的Zn-H物种,这主要归因于ZnCr_(2)O_(4)(111)表面Zn物种具有灵活的3d轨道,同时由于Zn 3d轨道具有较高的对称性,因此有利于H负物种的稳定。最后,研究了ZnCr_(2)O_(4)表面CO选择性加氢的反应机制,发现ZnH物种进攻CO分子的C~(δ+)/O~(δ-)生成COH或HCO物种能垒均比O-H物种作为氢源产生相同的关键中间物种能垒更低,说明Zn-H物种是CO选择性加氢反应具有高活性的关键物种;其次,还可以发现Zn-H物种活化CO产生HCO物种能垒最低,表明Zn-H物种对CO选择性加氢反应也体现出较高的活性。实验结果可为Zn基合成气选择性加氢催化材料的理性设计提供一些指导。

主 题 词：ZnCr_(2)O_(4)(111) 氢负物种 合成气 选择性加氢 密度泛函理论 

学科分类：080603[080603] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0806[工学-电气类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13373/j.cnki.cjrm.XY24040009

馆 藏 号：203138926...