Nb+离子活化甲烷脱氢反应机理密度泛函(DFT)研究

• 作者: 万惠霖 夏文生 李建辉
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 密度泛函理论(DFT) 甲烷 脱氢 铌
• 年，卷（期）: 2006,（12）
• 页码范围: 2357-2361
• 页数: 5页
• 分类号: O641
• 字数: 3024字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0251-0790.2006.12.021

摘要

通过DFT-UB3LYP方法, 计算了五重、三重和单重自旋态下的气相Nb+离子活化甲烷脱氢反应的能量变化, 并对其直接式和插入式反应机理进行了比较, 考察了自旋翻转对反应的影响.结果表明, 插入式脱氢较直接式有利, CH4上的H转移到Nb+上形成的中间体HNbCH+3中, 多重度由五重降为三重, 反应活化能垒显著降低;HNbCH+3可经四中心过渡态转化为(H2)NbCH+2, 最后生成三重态的NbCH+2+H2.速控步骤为(H2)NbCH+2的脱氢.此外, 通过对V+, Nb+, Ta+活化甲烷的比较研究了三者活化甲烷的反应活性.