研究報告

標題 過渡金屬表面乙醇反應的密度汎函理論研究(III)
學年 95
學期 1
出版(發表)日期 2007/01/01
作品名稱 過渡金屬表面乙醇反應的密度汎函理論研究(III)
作品名稱(其他語言) Density Functional Study of Ethanol Decomposition on the Transition Metal Surfaces (III)
著者 林志興
單位 淡江大學化學學系
描述 計畫編號:NSC96-2113-M032-005;研究期間:200708~200807;研究經費:851,000
委託單位 行政院國家科學委員會
摘要 由於氫燃料電池和其應用在最近新科技發展上需求的不斷增加, 使得 如何利用過渡金屬表面催化的設計達成乙醇的蒸氣重組來產生氫氣, 受到 很多人的注意. 通常我們會發現低溫的時候, 在很多渡金屬表面上, 例如 Pt(111), Pd(111) and Ni(111), 的乙醇以分子的模式吸附然後隨即分解成 Acetaldehyde (四環中間產物)去產生CH4. 但是Rhodium 金屬表面上卻是例 外, 因為分子模式吸附的乙醇會分解成Oxametallacycle (五環中間產物)而 產生CO and H2. 這樣的觀察促使我們想要去從事這項研究工作, 以便探討 是什麼因素造成幾何結構非常相似的不同過渡金屬表面會有不同的反應途 徑來獲得不同的產物. 我們研究群在最近幾年利用密度泛函理論與超軟贗位勢的方法去作總 能量的計算,已經成功的瞭解有關CX3I(X=H and F)與CH2I@在Ag(111) 表 面的反應性. 所以在本研究計畫中的第一年我們研究群將針對以上的過渡 金屬表面來建立計算可行而且又符合實際過渡金屬表面乙醇的蒸氣重組的 催化. 接下的第二年我?將測試以上過渡金屬表面上所有可能起始乙醇的 吸附位置包括Top, Bridge, Fcc-Hollow and Hcp-Hollow 而產生四環 acetaldehyde intermediate 與五環oxametallacycle 為下一步的繼續分解的能量 最適合途徑做猜測. 最後第三年我們將利用部分結構限制最小途徑法來建 立經由四環或五環的中間過渡態而產生CO與H2 產物的不同反應途徑能階. 並且探討不同過渡金屬表面上的電子態, 例如ADOS and PDOS, 如何影響 反應途徑能階來探討是那些因素決定了他?不同的反應途徑而獲得不同的 產物.
關鍵字 總能量計算;超軟贗位勢;密度泛函理論;過渡金屬表面;乙醇
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