梁锦霞
- 作品数：6 被引量：17H指数：3
- 供职机构：清华大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项美国国家科学基金更多>>
- 相关领域：理学文化科学更多>>
- 单原子催化剂M1/FeOx（M=Fe,Ni）的理论研究:CO催化氧化
- 单原子催化剂由于高的选择性和稳定性,近来备受关注[1-3]。低温条件下,非贵金属单原子催化剂Ni1/FeOx对CO氧化反应具有高催化活性[4],而FeOx载体中的Fe同为第VⅢ族的3d过渡金属却对该反应没有催化活性。针对...
- 梁锦霞杨小峰许聪俏张涛李隽
- 关键词：非贵金属催化剂非均相催化密度泛函理论
- 文献传递
- 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
- 单原子催化剂M_1/FeO_x(M=Pt,Fe)的理论研究:CO氧化反应（英文）被引量：3
- 2017年
- 负载型纳米贵金属催化剂是用于多相催化反应的重要的催化剂之一,也是各国催化科学与技术研发的重点,其工业应用也越来越广泛.理论和实验的研究结果均表明,当载体表面的金属粒子尺寸减小至亚纳米级乃至更小的低配位、不饱和的原子团簇时,它们常常成为诱发催化反应的活性中心,呈现更高的催化活性和选择性.将负载的金属尺寸由纳米量级减小至分散的金属团簇甚至单原子而使每个原子成为反应的活性位点已成为研究的重点.最近,由张涛等首次合成的单原子催化剂(SAC)Pt_1/FeO_x引起了国内外催化及表面科学工作者的极大关注.单原子催化剂作为连接均相催化剂和多相催化剂的桥梁,不仅具有非均相催化剂的稳定、易于与反应体系分离、易表征等优点,而且具有均相催化剂活性中心结构均一、活性中心原子利用率百分之百等优点.一方面,单原子催化剂给多相催化领域注入了新的活力,另一方面也更有利于运用量子与计算化学的研究方法建立与实验相匹配的理论模型并从原子水平上进一步理解多相催化反应的微观作用机理.实验和理论的研究结果表明,其它单原子催化剂如Fe_1/FeO_x,Au_1/FeO_x和Ni_1/FeO_x催化CO氧化反应表现出不同的活性.然而,底物FeO_x中的Fe同样是第VIII族中的3d过渡金属,却在低温下对CO氧化反应没有催化活性.我们围绕这一问题,重点研究了底物Fe Ox在负载单原子Pt1前后催化CO氧化的反应机理和活性,解释了单原子催化剂Pt1/Fe O_x相比于底物Fe O_x为何具有如此高的催化活性的原因.我们采用Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP)从头算模拟软件和密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)进行了理论计算.其中,选择PBE泛函描述体系的交换关联相互作用,用投影缀加波(PAW)赝势基组方法描述体系中的电子和离子实之间的相互作用,对Fe原子采用了DFT+U方法进�
- 梁锦霞杨小峰许聪俏张涛李隽
- 关键词：一氧化碳氧化
- Gaussian09软件在结构化学教学中的应用:分子轨道的分析被引量：2
- 2017年
- 氧气分子O_2的基态是三重态,即分子中包含两个自旋平行的单电子。本文将借助Gaussian09量子化学计算软件优化单态和三态下O_2的结构及能量,分析不同自旋多重度下的分子轨道排布,帮助学生深入的理解三重态O_2的结构和电子排布特点。这一探索方法也有利于教学质量的提高。
- 梁锦霞
- 关键词：O2分子轨道
- 金单原子催化剂上一氧化碳低温氧化（英文）被引量：7
- 2016年
- CO低温氧化对于基础研究和实际应用均具有重要意义.自上世纪八十年代日本的Haruta教授发现氧化物负载金催化剂对CO氧化的超高活性以来,负载金催化剂受到了广泛关注与深入研究,被认为是目前活性最高的CO氧化催化剂.在诸多影响CO氧化活性的因素中,纳米金的粒子尺寸是最重要因素之一.目前主流观点认为对于CO氧化,纳米金有一个最优尺寸范围,在0.5–5 nm,而Au原子/离子(Au^(3+),Au^+)的活性则低一到两个数量级.因此,一般认为负载金单原子催化剂对于CO氧化反应的活性要比金纳米粒子和团簇低很多.然而,最近几年的理论与实验研究均表明,金单原子负载于合适的载体上可以显示出与金纳米粒子和团簇相当的活性.本文对这些新进展进行综述,阐述金单原子催化剂对CO氧化的独特反应性能.Gates教授研究组进行了大量关于正价金对CO氧化影响的研究,其中包括孤立的金原子(Au^+).他们的研究发现,CO氧化活性随价态降低而降低,表明正价金对CO氧化至关重要.此外,他们的研究也表明,孤立金原子对CO氧化的活性(TOF)比金纳米粒子低一到两个数量级.然而,在他们的研究中,有几个因素可能导致催化剂的低活性.首先,他们一般采用非或弱还原性的载体.而载体的还原性对金催化剂上CO氧化活性影响非常巨大.另外,他们所用的金原子前驱体为配合物,在催化剂制备与反应过程中配体并没有去除,可能也是导致催化剂活性低的原因之一.与此相反,张涛课题组近期采用氯金酸为前驱体,通过简单的吸附浸渍法制备了一系列负载金单原子催化剂.同时用相同的载体制备了负载金纳米粒子催化剂进行对比,可以排除载体等其它影响因素.对比结果显示,单原子催化剂均显示出与纳米粒子相当的TOF(单位表面Au原子)和更高的反应速率(单位重量金).首先制备了氧化铁负载金单原子催化剂,该催化
- 乔波涛梁锦霞王爱琴刘景月张涛
- 关键词：金一氧化碳氧化稳定性
- Gaussian09软件在结构化学教学中的应用:优化分子的结构被引量：5
- 2017年
- 众所周知,二茂铁的结构是经过了一系列的研究才被确认的,其在结构化学教学中也是相对抽象的重要内容,本文将借助Gaussian09量子化学计算软件对比研究具有不同点群对称性的二茂铁分子结构的能量,从而给出最稳定的构型。这一研究探索的方法有利于学生对二茂铁分子结构特点、点群对称性进行深入的理解,从而有助于教学质量的提高。
- 梁锦霞
- 关键词：二茂铁分子点群
