国家教育部博士点基金(20110201130002)
- 作品数：5 被引量：23H指数：3
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- 有机氢化物可逆储氢循环中脱氢催化剂的研究进展被引量：6
- 2012年
- 有机氢化物脱氢催化剂的研究是有机氢化物可逆储氢技术得以循环运用的关键.首先对若干不同有机氢化物储氢循环中的脱氢反应机理进行了分析,考察了采用密度泛函理论(DFT)结合研究实例对不同活性组分的脱氢性能进行分析预测的催化剂设计策略,讨论了不同单金属及双金属催化剂的脱氢性能,比较了不同活性金属种类及含量、不同的载体及其改性处理、不同的制备方法对催化剂电子性能、结构及其催化活性的影响.建议采用将DFT理论预测和表面科学实验、先进的催化剂合成方法三者有机结合,以完成优良脱氢催化剂的理性设计,从而获得具有良好催化活性的脱氢催化剂.
- 齐随涛黄俊陈昊高子丰伊春海杨伯伦
- 关键词：脱氢双金属催化剂
- 活性炭负载Pt-Ni双金属催化剂上十氢化萘脱氢被引量：11
- 2014年
- 采用等体积浸渍法制备了活性炭负载的具有脱氢活性的Pt-Ni双金属催化剂及相应的Pt单金属催化剂,并用X射线衍射、N2吸附-脱附和NH3-程序升温脱附对其进行了表征.在290°C下,研究了间歇反应条件下催化剂以过热液膜状态催化十氢化萘脱氢活性,考察了温度、浸渍顺序和Pt/Ni摩尔比对十氢化萘脱氢活性和萘产率的影响.结果表明,与单金属催化剂相比,Pt-Ni双金属催化剂上产氢效率显著提高.当Pt/Ni摩尔比为1:1,Pt首先浸渍时,得到的催化剂上脱氢转化率和萘产率最高.将实验结果与密度泛函理论计算的氢原子在不同催化表面的结合能关联证实,具有更强原子氢结合能的双金属表面具有更高的脱氢活性.
- 齐随涛李迎迎岳佳琪陈昊伊春海杨伯伦
- 关键词：铂双金属脱氢密度泛函理论
- 基于量子化学计算的BH_4^-水解制氢反应机理研究
- 2013年
- 采用密度泛函理论(DFT)和二阶微扰理论(MP2)对BH-4与两分子水反应制氢的微观机理进行了研究.在B3PW91/6-311++G(2df,2p)和MP2(full)/6-311++G(2df,2p)水平上优化了反应体系中所有反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过振动频率分析和内禀反应坐标(IRC)跟踪验证了过渡态的正确性.计算结果表明,反应生成氢气的过程是分四步进行,并存在两种可能的反应路径:路径1中,两分子的水分别在第一步、第三步参加反应;而路径2中,两分子的水分别在第一步、第二步参加反应;其中路径2的势垒比路径1低应为主反应路径.此外,两种反应路径都是强放热过程,且MP2法所得焓变值与所报道的实验值更接近.
- 张应李明涛杨伯伦
- 关键词：反应机理密度泛函理论二阶微扰理论
- 碳酸乙烯酯合成过程的反应吸收多场协同分析及数值模拟被引量：2
- 2012年
- 为提高尿素醇解法合成碳酸乙烯酯的收率,通过在酯化反应进行的同时吸收副产物氨气来实现全过程的强化.首先针对磷酸溶液中NH3鼓泡吸收的具体过程进行了多场协同分析,获得了反应吸收耦合过程强化的理论依据;进而运用流体体积函数多相流模型对单个NH3气泡的化学吸收过程进行了数值模拟.结果表明:受气膜传质控制的NH3化学吸收,实质上是气流速度场和压力梯度场共同作用的结果,传质效率直接受两场协同度的影响,该协同数不仅取决于两场标量值的大小,也取决于它们的矢量夹角,当夹角为0°时,场协同数最大,相应地对流传质系数就越大.在鼓泡吸收过程中,气液两相的流动促使NH3气泡内部气流形成由中心向四周发散的微小涡流,气流流场向着与相界面附近的压力梯度场达到最优协同度的方向发展,最大化了场协同数,有利于强化传质.
- 蒋雪冬邱鹏张海亮杨伯伦
- 关键词：化学吸收强化传质数值模拟
- 氢原子在Pt及Pt系双金属催化表面吸附的密度泛函理论研究被引量：5
- 2013年
- 采用密度泛函理论(DFT)考察了Pt(100)、(110)、(111)三种表面氢原子的吸附行为,计算了覆盖度为0.25 ML时氢原子在Pt三种表面和M-Pt(111)双金属(M=Al,Fe,Co,Ni,Cu,Pd)上的最稳定吸附位、表面能以及吸附前后金属表面原子层间弛豫情况.分析了氢原子在不同双金属表面吸附前后的局域态密度变化以及双金属表面d带中心偏离费米能级的程度并与氢吸附能进行了关联.计算结果表明,在Pt(100),Pt(110)和Pt(111)表面,氢原子的稳定吸附位分别为桥位、短桥位和fcc穴位.三种表面中以Pt(111)的表面能最低,结构最稳定.氢原子在不同M-Pt(111)双金属表面上的最稳定吸附位均为fcc穴位,其中在Ni-Pt双金属表面的吸附能最低,Co-Pt次之.表明氢原子在Ni-Pt和Co-Pt双金属表面的吸附最稳定.通过对氢原子在M-Pt(111)双金属表面吸附前后的局域态密度变化的分析,验证了氢原子吸附能计算结果的准确性.掺杂金属Ni、Co、Fe的3d-Pt(111)双金属表面在吸附氢原子后发生弛豫,第一层和第二层金属原子均不同程度地向外膨胀.此外,3d金属的掺入使得其对应的M-Pt(111)双金属表面d带中心与Pt相比更靠近费米能级,吸附氢原子能力增强,表明3d-Pt系双金属表面有可能比Pt具有更好的脱氢活性.
- 高子丰陈昊齐随涛伊春海杨伯伦
- 关键词：铂氢吸附密度泛函理论态密度
