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题名金催化CO氧化湿度增强效应的理论研究
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作者
刘栋
刘鹏
张冬菊
刘成卜
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机构
山东大学理论与计算化学研究所
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出处
《中国科学:化学》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期1591-1596,共6页
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基金
国家自然科学基金(20873076)
山东省自然科学基金(Z2008B02)资助
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文摘
实验发现纳米金催化的CO氧化有良好的湿度增强效应,但有关机制仍不清楚.我们应用密度泛函理论研究了湿度增强效应的微观机制,以Au4团簇为例,研究了金催化CO氧化的微观机理,考察了H2O在反应中的角色和作用.计算结果表明,H2O与Au4团簇一样,在反应中扮演催化剂的角色,参与反应的进行、改变反应历程、降低反应能垒.催化循环包含4个基元步骤:O2+H2O→OOH+OH,CO+OOH→CO2+OH,CO+OH→COOH,和COOH+OH→CO2+H2O,其中自由基OOH和OH的形成是催化循环的速控步骤,其能垒为100.31kJ/mol,明显低于非水参与反应的能垒(161.41kJ/mol).目前的结果合理地解释了实验观测的CO催化氧化的湿度增强效应,给出了其微观反应机制.
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关键词
金催化
CO氧化
湿度增强效应
密度泛函理论
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Keywords
Au catalysis
CO oxidation
the enhanced mechanism of moisture
density functional theory
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分类号
O643.3
[理学—物理化学]
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