中性团簇(CeO2)m(m=1～3)活化甲烷C—H的密度泛函理论计算

作者：陈蓉芳; 夏文生; 万惠霖

来源：高等学校化学学报, 2015, 36(09): 1743-1751.

• 二氧化铈
• 甲烷
• 密度泛函理论
• 机理

采用密度泛函理论(DFT)计算了CH4在电中性(Ce O2)m(m=13)团簇上的活化情况,并对其机理进行了探讨.计算结果表明,甲烷C—H键在团簇上的活化为亲核加成模式,电子由团簇流向甲烷C—H反键轨道,使甲烷C—H键削弱而得以活化,反应的过渡态为四中心结构.团簇的桥氧位活化甲烷C—H键的活性大于端氧位,而三重桥氧位的活性高于二重桥氧位.团簇中作用位点Ce和O原子的电荷布居与其活化甲烷C—H的能力密切相关.溶剂的存在不仅降低了甲烷C—H活化自由能垒,而且使与甲烷作用的团簇各位点的活性差异缩小.

• 单位
  固体表面物理化学国家重点实验室; 化学化工学院; 厦门大学