Исследование эффективности современных нанокатализаторов. Чжан Лянцзы
Чтение книги онлайн.

Читать онлайн книгу Исследование эффективности современных нанокатализаторов - Чжан Лянцзы страница 5

СКАЧАТЬ (101), легированной Rh, а диссоциированные поверхностные частицы O2* действуют в качестве активного центра диссоциации CH4 с энергетическим барьером 1,23 эВ. Напротив, в нашем исследовании мы рассчитали модель Rh, поддерживаемую ZrO2, в которой один атом Rh поддерживается на поверхности ZrO2 (101). Мы обнаружили, что H2O2 не может спонтанно диссоциировать на O2* и 2H* на Rh, поддерживаемом ZrO2. Таким образом, разный активный сайт приводит к разной энергии активации.

      Рис. 1.7. Энергетические профили и структуры образования стабильных видов CH3. Голубые, фиолетовые, красные, серые и белые шары представляют атомы Zr, O, Rh, C и H соответственно [44]

      Затем десорбция H2O приводит к образованию четырех-координированной структуры Rh-O, и частицы CH3O почти перпендикулярны поверхности, как показано на рисунке 1.9. Чтобы определить, является ли эта сформированная разновидность CH3O стабильной или продолжает подвергаться дегидрированию, они рассчитал процесс дегидрирования CH3O.

      Рис. 1.9. Сравнение плотности состояний (DOS) для Rh в (a) Rh1O4 / ZrO2 (101) и (b) Rh1O2 / ZrO2 (101) [44]

      Энергетический барьер этого процесса был рассчитан на уровне 1,06 эВ, что почти в два раза больше, чем для образования CH3OH, что указывает на то, что дальнейшее дегидрирование частиц CH3O является неблагоприятным и затрудненным по сравнению с образованием CH3OH. Это может быть связано с тем, что геометрическая конфигурация частиц CH3O приводит к большому расстоянию между H в CH3O и O-соседним Rh. Это говорит о том, что виды CH3 при четырехкоординированном Rh стабильны и, таким образом, могут выступать в качестве предшественника для образования CH3OH.

      Чтобы описать каталитическую природу Rh1O2/ZrO2, они проанализировали DOS Rh в Rh1O2 / ZrO2 и сравнили его с DOS в Rh1O4 / ZrO2. Результаты на рисунке 9 показывают, что в Rh1O2 / ZrO2 больше занятых состояний для Rh, чем в Rh1O4 / ZrO2, что указывает на то, что Rh в Rh1O2 / ZrO2 имеет более низкую степень окисления. Бэйдерский заряд Rh в Rh1O2 / ZrO2 был рассчитан как 7,6. Согласно связи между зарядом Бадера и степенью окисления Rh, Rh имеет степень окисления +3,6, ниже, чем степень окисления Rh в Rh1O4 / ZrO2 (+4,7), что согласуется с DOS результаты. Более низкая степень окисления Rh в Rh1O2 / ZrO2 указывает на то, что Rh1O2 / ZrO2 может более легко окисляться H2O2, способствуя адсорбции H2O2.

      Перспективы нанокатализаторов при разработке попутного нефтяного газа

      Для получения метанола основным является гетерогенный катализ. Особенностью гетерогенной катализа служит стадия адсорбции. Свойства каталитических активных участников зависят от свойств поверхности твердого тела. То есть при этом использование массивных материалов в отрасли экологии считается не выгодным. Так как в низ большая часть атома не находится на поверхности и не доступна реагирующим молекулам [45, 46].

      Фактически выгоднее и эффективнее использовать катализаторы на основе наноразмерных СКАЧАТЬ