氧缺陷影响铁基载氧体氧化-还原行为的分子动力学模拟

作者：王翠苹; 杨美玲; 赵荣洋; 单明玄; 梁文政; 王坤

来源：热科学与技术, 2022, 21(05): 470-477.

DOI：10.13738/j.issn.1671-8097.021162

• 密度泛函理论
• 还原
• 积碳
• 氧化

铁基载氧体是化学链燃烧中最受青睐的金属载氧体。构造了氧化铁载氧体的S完整表面和S1*、S2*、S3*三种代表性缺陷表面，基于密度泛函理论(density function theory, DFT),首先计算分析了氧缺陷对CO在α-Fe2O3表面上吸附反应的影响，即对比了完整和缺陷α-Fe2O3(0 0 1)表面上CO的吸附和生成物CO2的解离；其次将反应后的载氧体构型表面进行O2吸附反应的模拟；继而对此载氧体一个循环及过程中铁基载氧体表面的积碳趋势进行了模拟分析。通过吸附能、反应能垒和反应能等参数的比较，结果显示，在铁基载氧体表面还原、积碳、氧化反应中，S1*类氧缺陷具有更好的反应活性和抗积碳性能，具有良好的循环反应性能。该模拟研究为缺陷类型铁基载氧体的制备及其反应条件的确定提供指导。

• 单位
  土木工程与建筑学院; 山东科技大学