甲烷-二氧化碳催化转化制合成气在镍系催化剂上的表面能学分析

基于文献报道和键级守恒-摩斯势(BOC-MP)方法,得到镍系催化剂上甲烷/二氧化碳催化反应表面物种在Ni(111)和Ni(100)晶面的吸附热和各可能基元步骤活化能垒,Ni(111)和Ni(100)晶面的表面能学分析结果基本一致。甲烷及CHx物种的解离以直接解离为主,氧助解离不起主要作用;CH3、CH2和吸附氧O的复合反应与它们的直接解离是平行进行的。表面OH来源于CO2的氢助解离,表面氧则来源于CO2的解离。吸附态甲醛来源途径有表面甲氧基的解离、CH2和O的复合反应以及CH2和OH的歧化反应;吸附态甲醛不易脱附成气相甲醛,它易加氢形成表面甲氧基物种或解离成HCO物种。高反应性的表面碳C产生途径之一是表面CH的直接解离,表面CO通过氢助解离形成表面碳C较其他途径有利。