Ag表面乙醇选择性催化氧化的密度泛函理论研究

作者：徐新潮; 田鹏飞; 徐晶^*; 韩一帆

来源：化工学报, 2019, 70(10): 3967-3975.

• 分子模拟
• 银
• 催化
• 部分氧化

采用密度泛函理论计算对Ag (111)和Ag (211)表面乙醇催化氧化过程进行了系统性研究。研究发现原子氧物种是常温下乙醇氧化的关键中间体。在表面原子氧物种辅助下,乙醇O—H键和α-C—H键依次断裂,生成乙氧基中间体和乙醛产物(活化能(Ea)<38.0 kJ/mol)。乙醛随后与表面原子氧和羟基氧物种作用,导致CCOO(在Ag(111)表面发生CCOO→C+CO2)和CH2COO (在Ag (211)表面发生CH2COO→CH2+CO2)中间体C—C键断裂生成CO2,该过程是速率控制步骤(Ea>95.5 kJ/mol)。计算结果表明乙醇在Ag表面催化氧化过程为结构敏感反应,降低表面缺陷位数量可提高产物中乙醛选择性。

• 单位
  华东理工大学; 化学工程联合国家重点实验室