正二十面体Au13和Pt13团簇上肉桂醛的吸附

运用广义梯度近似(GGA)密度泛函理论的Perdew-Burke-Ernzerh(PBE)方法,研究了肉桂醛在正二十面体Au13和Pt13团簇上的吸附行为.通过分析不同吸附模式的吸附能和几何构型发现:同一金属团簇,顺式肉桂醛的吸附能强于反式肉桂醛的吸附能.对于Au13团簇,肉桂醛的稳定吸附构型为C=C和C=O共吸附模型;对于Pt13团簇,肉桂醛的稳定吸附构型为C=O吸附.比较二者发现,肉桂醛在Pt13团簇的吸附能力强于Au13团簇.分析Au13和Pt13团簇上肉桂醛最稳定吸附构型的电子结构表明,电子由肉桂醛原子的2s、2p轨道向金属表面转移,同时金属部分电子反馈到肉桂醛的反键轨道,最终肉桂醛稳定吸附于金属团簇.此外,肉桂醛在团簇模型上的吸附能大于其在平板模型上的吸附能.

噻吩在Au_(13)和Pt_(13)团簇上加氢脱硫的反应机理比较

采用密度泛函理论研究了噻吩在立方正八面体的M_(13)(M=Au、Pt)团簇上的吸附和加氢脱硫行为。结果表明,噻吩以环吸附于Au_(13)上的Hol-tri位或Pt_(13)上的Hol-quadr位时最稳定,且Pt_(13)上的吸附稳定性更高。在M_(13)催化体系中,按间接加氢脱硫机理,反应可能依顺式加氢的方式进行;其中,C-S键断裂开环所需的活化能最高,是反应的限速步骤;按直接加氢脱硫机理,HS加氢所需活化能最高,是反应的限速步骤。同时该机理总体所需活化能较间接加氢脱硫机理更低,是更为合理的脱硫机理。噻吩加氢脱硫过程中,Au_(13)体系为放热反应,而Pt_(13)体系为吸热反应,并且Au_(13)体系加氢所需活化能更低;因此,Au_(13)更有利于噻吩加氢脱硫反应的进行。