Au3催化甲酸分解反应机理的密度泛函研究

采用密度泛函理论对trans-HCOOH在有无催化剂条件下的各反应通道进行了研究,在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应通道上各驻点的几何构型,并计算其振动频率和零点能,通过零点能校正计算了各反应通道的活化能。结果表明,trans-HCOOH分解存在着脱氢与脱水两种途径。在无催化剂条件下,脱氢及脱水路径最佳反应通道速控步骤活化能分别高达319.0和302.2kJ/mol,分子很稳定,很难分解。在Au3催化下,两条路径最佳反应通道速控步活化能明显降低,分别为43.6和82.5kJ/mol,trans-HCOOH更易按照生成CO2和H2的途径来进行分解,Au3催化剂的加入活化了C—H键及O—H键,使速控步骤的活化能显著降低。