王阳刚
- 作品数：7 被引量：6H指数：2
- 供职机构：清华大学更多>>
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- 相关领域：理学一般工业技术经济管理更多>>
- 水在Au_1/CeO_2单原子催化剂上吸附与解离的理论研究（英文）
- 2017年
- 自Haruta和Hutchings发现负载的纳米金催化剂的催化活性后,负载型金催化剂一直是非均相催化的研究重点之一.近年来,单原子催化剂因其优异的活性、选择性,超高的原子利用效率,引起了科学家们的广泛关注.越来越多的单原子金催化剂被成功制备,并被证实具有很好的催化活性.水,作为环境中最常见的物质,在实际的催化体系中往往难以避免,即使在超高真空环境中也会有痕量的水气存在.水的解离不仅是水煤气反应的重要步骤之一,而且对别的反应也有一定的促进作用.尽管水和纳米团簇催化剂之间的研究已经颇有成效,但水和单原子金催化剂之间的作用还不是非常清晰.因此,我们采用密度泛函理论从原子尺度研究了水和Au1/CeO_2单原子催化剂的相互作用.我们首先研究了水在完美CeO_2表面和含有一个氧空位的CeO_(2-x)表面上的解离过程,研究发现分子态的水和解离态的水在完美CeO_2表面可以共存,而一旦在表面形成氧空位后,由于较低的能垒和极大的放热,解离态的水将占据绝对优势.接下来探索了水在完美Au1/CeO_2表面和含有一个氧空位的Au1/CeO_(2-x)表面上的解离过程,发现结论恰好和CeO_2表面相反.水的解离过程在完美的Au1/CeO_2表面几乎是一个无能垒的过程,并且解离会放出大量的热量.而一旦在表面形成氧空位后,单原子Au的轨道处于满占状态,无法提供水的吸附位点.水的解离过程在Ce位点进行,分子吸附能与解离吸附能相当,分子态与解离态共存.为了进一步理解单原子金在水的解离过程中起到的作用,我们分析了水和Au_1/CeO_2之间的电子相互作用.研究结果表明,单原子金不仅为水的吸附提供了位点,金的5d轨道和水的2p轨道之间的相互作用还有效减弱了水中氧氢键的强度,使水的解离更容易进行.由此可见,在涉及到水解离的反应中,以Au_1/CeO_2为代表的单原子催化剂有�
- 汤妍王阳刚梁锦霞李隽
- 关键词：二氧化铈水解离
- 纳米金催化丙烯环氧化中水助催化效应的DFT研究
- 常春然王阳刚李隽
- 关键词：丙烯环氧化DFT
- 氢在Pd6/Au(111)表面溢流的理论研究
- 王国凤王阳刚张平霞杨小峰李亚栋李隽
- 关键词：溢流DFT计算
- 纳米金催化中动态单原子的理论研究
- 1987年,Haruta等首次报道2-5 nm的负载纳米金可以催化CO低温氧化,过去三十年里科学家们一直在探究负载纳米金催化剂的尺寸效应和载体效应。但由于在反应条件下对催化剂进行原子分辨的原位表征十分困难,目前对金催化剂...
- 刘锦程王阳刚李隽
- 关键词：尺寸效应二氧化铈
- 文献传递
- 关于湖南省石化产业发展对策的建议
- 2011年
- 对湖南省石化产业发展提出强化组织领导和统筹服务机制、加大对重大项目的扶持力度、加快推进产业集聚和化工园区建设、选择性承接国内外产业转移等8项建议。
- 成四喜李海屏蒋加新雷筱娱谢伟胜王阳刚欧晓明
- 关键词：石油化学工业化学工业石油炼制工业经济政策
- Co_3O_4纳米晶表面晶格氧催化氧化CO的理论研究（英文）被引量：2
- 2016年
- 近年来,纳米科学技术的迅速发展给催化领域,特别是多相催化带来了新的机遇和挑战.科学家们开始着眼于在纳米尺度上对催化剂结构和催化性能进行表征、控制和设计Co_3O_4作为一种重要的半导体金属氧化物材料,由于其优异的氧化还原性质、在锂电池、气体传感器以及多相催化领域得到了十分广泛的应用.最近,研究者发现Co_3O_4纳米晶在催化CO低温氧化和CH_4活化等一系列重要反应中表现出显著的反应活性和晶面效应,表明有效设计和合成特定的高活性、高选择性的纳米晶面,对催化领域的发展将具有十分重要的意义.因而,从原子层面对纳米晶所表现出的这种高活性和晶面效应进行深入解释,将为高效催化剂设计提供重要指导.低温CO氧化作为一种重要的催化反应在燃料电池、空气净化与汽车尾气处理中具有重要的应用价值,本文采用密度泛函理论对Co_3O_4纳米晶催化CO氧化反应的机理、晶面效应以及结构敏感性进行了理论研究.首先,研究了CO在Co_3O_4(001)和(011)表面Co,Co-O°和Co-O^t三种不同位点的吸附扩散行为,发现CO在Co位点表现出较强的吸附行为,但这种吸附构型需要克服很高的能垒(~1eV)才能转变到Co-O离子对位点,在低温下这种转变将不可能发生,因此我们推断CO在Co位点的吸附对Co_3O_4催化CO氧化的晶面效应没有显著影响.接着,对CO在Co-O离子对位点抽提晶格氧生成CO_2的反应机理进行了研究.我们发现(011)表面Co-O^t位点可以较强地吸附CO(吸附能-1.15 eV),并十分容易夺取晶格氧离子(能垒0.26eV),具有很低的势能面,因而其CO氧化活性明显大于(001)面.为了更清楚地理解这种晶面效应和结构敏感效应的本质,我们提出将CO_2形成步的过渡态在反应路径上的能级作为反应活性指标.这种活性指标兼顾考虑了CO在Co-O氧位点的吸附覆盖度和CO_2形成步的反应能垒,可以近似理解�
- 王阳刚杨小峰李隽
- 关键词：一氧化碳氧化四氧化三钴
- Co_3O_4纳米晶催化氧化甲烷的理论研究:C–H键活化的晶面效应及活性中心(英文)被引量：4
- 2014年
- 甲烷是一种在自然界中大量存在的原材料，在取代原油和合成重要化工产品等许多领域具有潜在的应用价值.然而，由于CH4中C-H键的键能特别大（约-4.5 eV），如何实现甲烷的绿色有效转化在化学化工领域仍然是一个挑战.本文采用密度泛函理论对Co3O4（001）和（011）晶面活化甲烷C-H键的机理进行了理论研究，得到了如下结论：（1） CH4的C-H键在Co3O4晶面的解离具有很高的活性，只需要克服大约1 eV的能垒；（2）与Co2＋相连的Co-O离子对是CH4活化的活性位点，其中两个带正负电荷的离子对C-H解离起着协同作用，帮助产生Co-CH3和O-H物种；（3）（011）面的反应活性明显大于（001）面，与实验的观察一致.本文的计算结果表明， Co3O4纳米晶面对CH4中C-H键的活化表现出明显的晶面效应和结构敏感效应， Co-O离子对活性中心对于活化惰性的C-H键发挥了关键作用.
- 王阳刚杨小峰胡林华李亚栋李隽
- 关键词：C-H键活化甲烷氧化
