Nb~+离子活化甲烷脱氢反应机理密度泛函(DFT)研究

作者：李建辉; 夏文生; 万惠霖

来源：高等学校化学学报, 2006, (12): 2357-2361.

• 密度泛函理论(DFT)
• 甲烷
• 脱氢
• 铌 DFT
• Methane
• Dehydrogenation
• Nb

通过DFT-UB3LYP方法,计算了五重、三重和单重自旋态下的气相Nb+离子活化甲烷脱氢反应的能量变化,并对其直接式和插入式反应机理进行了比较,考察了自旋翻转对反应的影响.结果表明,插入式脱氢较直接式有利,CH4上的H转移到Nb+上形成的中间体HNbCH3+中,多重度由五重降为三重,反应活化能垒显著降低;HNbCH3+可经四中心过渡态转化为(H2)NbCH2+,最后生成三重态的NbCH2++H2.速控步骤为(H2)NbCH2+的脱氢.此外,通过对V+,Nb+,Ta+活化甲烷的比较研究了三者活化甲烷的反应活性.

• 单位
  厦门大学; 固体表面物理化学国家重点实验室; 化学化工学院