CO/CH4在Ni(111)表面协同催化裂解机制

作者:王昕晔*; 李静漪; 杜荣; 张居兵; 卜昌盛; 陈丹丹; 朴桂林
来源:南京师范大学学报(工程技术版), 2019, 19(01): 72-77.

摘要

采用理论计算研究了CO与CH4在Ni催化裂解过程中存在显著协同作用的机制.结果表明:CH4逐步裂解过程中的速控步为第一个和最后一个H解离,反应能垒分别为106 kJ/mol和131 kJ/mol;CO在Ni(111)表面直接裂解为C和O,反应能垒为362 kJ/mol;CO/CH4催化裂解过程中,CO裂解产物O可改变CH4最后一步裂解的路径,其步骤为CH+O→CHO→C+OH,该步骤反应能垒低于CH直接裂解反应能垒;CH4裂解产物H可改变CO裂解的路径,其步骤为CO+H→COH→C+OH,该步骤反应能垒低于CO直接裂解反应能垒;中间产物OH可改变CH4裂解最后一步裂解的路径,其步骤为CH+OH→CHOH→C+H2O,该步骤反应能垒低于CH直接裂解反应能垒.