碳质表面异相还原NO2的反应机理

• 作者: 孙博昭 岳爽 李航行 王春波 许紫阳
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 工学
• 关键词: NO2 CO 碳质表面 异相还原 密度泛函 反应动力学
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1236-1247
• 页数: 12页
• 分类号: TQ534
• 语种: 中文

摘要

基于量子化学密度泛函理论(DFT),研究了碳质表面异相还原NO2的反应机理,针对Zigzag与Armchair两种碳质表面,采用M06-2X方法与6-311G(d)基组联用,优化得到了不同反应路径下所有驻点的几何构型与能量,并对各路径进行了热力学与动力学分析,重点探究了CO在NO2异相还原反应中的作用规律,同时考察了碳质表面与反应温度对异相反应的影响.计算结果表明,NO2在碳质表面的异相还原过程主要分为两个阶段,即NO2还原阶段与碳氧化物释放阶段.通过对比无CO分子参与的反应可知,参与反应的CO分子可以降低各阶段的反应能垒并且加快各阶段的反应速率;CO分子存在时,NO2还原阶段的反应能垒被降低,促进了NO2还原成NO的异相反应过程,同时参与反应的CO分子与碳质表面剩余氧原子结合,形成CO2分子并释放,使碳氧化物释放阶段的反应能垒降低,从而促进了整体还原反应的进行.此外,与Armchair型相比,基于Zigzag型碳质表面的NO2异相还原反应能垒更低且反应速率更快,说明NO2异相还原反应更容易在Zigzag型碳质表面进行.最后,由反应动力学分析可知,随着温度上升,各阶段的反应速率均增大,说明提高温度对碳质表面的NO2异相还原能够起到促进作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王春波		165	1105	17.0	20.0
2	岳爽		9	29	4.0	5.0
3	许紫阳		3	2	1.0	1.0
4	李航行		3	0	0.0	0.0
5	孙博昭		1	0	0.0	0.0