CH3CN及CH3NC在Ni表面吸附的密度泛函理論研究.pdf

1、多相催化反應(yīng)中最基本以及必經(jīng)的步驟是吸附過程,只有通過化學(xué)吸附反應(yīng),催化劑才能起到催化效果。腈類化合物在催化劑表面上吸附、解離被認為是腈類化合物催化加氫機理的開始,這個過程已經(jīng)被確定為腈類催化加氫的速率控制步驟。由于鎳是過渡金屬中十分重要催化劑,近些年來在工業(yè)化生產(chǎn)中已被大量的應(yīng)用。研究CH3CN及CH3NC在Ni表面的吸附對于過渡金屬催化機理的研究和催化劑性能的改進具有十分重要的意義。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用密度泛函方

2、法在1/4覆蓋度上計算了CH3CN在Ni(111),Ni(100)和Ni(110)表面吸附的24中結(jié)構(gòu)及其吸附能。結(jié)果表明,在Ni(111)上,最穩(wěn)定吸附構(gòu)型為CH3CN分子中的C≡N鍵幾乎平行吸附的f-η3(N)-h-η3(C),其吸附能為-1.117eV;在Ni(100)面上,最優(yōu)的吸附構(gòu)型為CH3CN在表面上的fourfold(N)位,其中C≡N鍵與四個相鄰的Ni原子成鍵,吸附能為-1.525eV;在Ni(110)面上,最優(yōu)構(gòu)型是

3、CH3CN位于兩個LB位,其吸附能為-1.545eV。總的來說,平行吸附的吸附呢過比垂直吸附的吸附能大。
　　(2)采用密度泛函方法在1/4覆蓋度上計算了CH3NC在Ni(111)、Ni(100)和Ni(110)表面的上的吸附,由于NC鍵的特殊性,在計算過程中沒有可能出現(xiàn)N≡C平行于表面的結(jié)果,但是結(jié)果表明,在Ni(111)表面,最穩(wěn)定的吸附構(gòu)型為CH3NC為h-η3(C)*,其吸附能為-1.990eV,在Ni(100)上,CH3