Luận án Tiến sĩ: Hydrogen hóa CO với xúc tác Ni-Cu, Co-Cu, chất mang, DFT
Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu phản ứng hydrogen hóa CO. Phát triển xúc tác NiCu, CoCu trên than hoạt tính, MgO, Al2O3 bằng DFT.
Hóa lí thuyết và Hóa lí
Luan An
Luận án Tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
190
Thời gian đọc
29 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Nghiên cứu Hydrogen hóa CO Xúc tác Ni Cu Co Cu
Phản ứng hydrogen hóa CO đóng vai trò thiết yếu trong công nghiệp hóa chất. Nó chuyển đổi carbon monoxide (CO) và hydrogen (H2) thành nhiều sản phẩm hữu ích, từ hydrocarbon đến alcohol. Đây là một phương pháp quan trọng để sản xuất hóa chất từ syngas, một nguồn nguyên liệu dồi dào. Việc phát triển các hệ xúc tác mới, hiệu quả hơn là mục tiêu hàng đầu. Các xúc tác mới cần cải thiện cả về hoạt tính, độ chọn lọc và độ bền. Nghiên cứu này hướng tới việc tìm kiếm các giải pháp tối ưu, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp hóa chất và năng lượng. Hiểu rõ cơ chế phản ứng là chìa khóa để thiết kế xúc tác tiên tiến.
1.1. Mục tiêu và tầm quan trọng của phản ứng
Phản ứng hydrogen hóa CO đóng vai trò thiết yếu trong công nghiệp hóa chất. Nó chuyển đổi carbon monoxide (CO) và hydrogen (H2) thành nhiều sản phẩm hữu ích, từ hydrocarbon đến alcohol. Đây là một phương pháp quan trọng để sản xuất hóa chất từ syngas, một nguồn nguyên liệu dồi dào. Việc phát triển các hệ xúc tác mới, hiệu quả hơn là mục tiêu hàng đầu. Các xúc tác mới cần cải thiện cả về hoạt tính, độ chọn lọc và độ bền. Nghiên cứu này hướng tới việc tìm kiếm các giải pháp tối ưu, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp hóa chất và năng lượng. Hiểu rõ cơ chế phản ứng là chìa khóa để thiết kế xúc tác tiên tiến.
1.2. Tổng quan về xúc tác lưỡng kim loại
Xúc tác lưỡng kim loại thể hiện nhiều ưu điểm vượt trội so với xúc tác đơn kim loại truyền thống. Sự kết hợp giữa hai loại kim loại, điển hình là Ni-Cu và Co-Cu, tạo ra các hiệu ứng tổng hợp độc đáo. Các hiệu ứng này có thể điều chỉnh cấu trúc điện tử của tâm hoạt động. Điều này dẫn đến những thay đổi đáng kể trong khả năng hấp phụ các phân tử phản ứng như CO và H2. Xúc tác lưỡng kim loại thường mang lại hoạt tính cao hơn, độ chọn lọc sản phẩm tốt hơn và cải thiện khả năng chống ngộ độc. Mục tiêu của nghiên cứu là tìm hiểu sâu về các tương tác kim loại-kim loại và kim loại-chất mang. Từ đó, có thể thiết kế các hệ xúc tác bền vững, hoạt động cao cho phản ứng hydrogen hóa CO.
1.3. Phương pháp DFT trong nghiên cứu xúc tác
Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT) là một công cụ mạnh mẽ trong hóa học tính toán. Nó cho phép mô phỏng và phân tích các quá trình hóa học ở cấp độ nguyên tử, điện tử. DFT đặc biệt hữu ích để nghiên cứu cơ chế phản ứng trên bề mặt xúc tác. Phương pháp này dự đoán các thông số quan trọng như năng lượng hấp phụ (Eads). Nó cũng xác định trạng thái chuyển tiếp (TS) và bề mặt thế năng (PES). Việc áp dụng DFT giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí thực nghiệm. Nó cung cấp hiểu biết sâu sắc về các tương tác. DFT giúp giải thích tại sao một xúc tác hoạt động hiệu quả. Nó hỗ trợ thiết kế các vật liệu xúc tác mới với các tính chất mong muốn.
II.Phân tích Xúc tác Lưỡng kim Ni Cu Co Cu trên Chất mang
Các hệ xúc tác lưỡng kim loại Ni-Cu và Co-Cu được phân tán trên nhiều loại chất mang khác nhau. Việc lựa chọn chất mang có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác. Than hoạt tính (AC), magnesium oxide (MgO) và aluminum oxide (Al2O3) là các chất mang chính được nghiên cứu. Mỗi chất mang mang lại những đặc tính bề mặt và tương tác khác nhau với các hạt kim loại. Sự tương tác này điều chỉnh tính chất điện tử của kim loại, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp phụ CO và H2. Hiểu rõ vai trò của từng chất mang giúp tối ưu hóa thiết kế xúc tác cho phản ứng hydrogen hóa CO.
2.1. Vai trò của chất mang than hoạt tính AC
Than hoạt tính (AC) là một chất mang xúc tác phổ biến. Nó nổi bật với diện tích bề mặt lớn và cấu trúc xốp đặc biệt. Những đặc tính này giúp phân tán các hạt kim loại xúc tác như Ni-Cu một cách hiệu quả. Sự phân tán tốt đảm bảo số lượng lớn các tâm hoạt động sẵn có. AC cũng có khả năng hấp phụ mạnh mẽ các chất phản ứng và sản phẩm phụ. Tương tác giữa kim loại và bề mặt AC đóng vai trò quan trọng. Nó có thể điều chỉnh tính chất điện tử của các kim loại. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác. Ngoài ra, AC còn cung cấp sự ổn định cơ học cho hệ xúc tác, kéo dài tuổi thọ sử dụng.
2.2. Ảnh hưởng của chất mang MgO và Al2O3
Magnesium oxide (MgO) và aluminum oxide (Al2O3) là các chất mang oxit quan trọng. Chúng có tính chất bề mặt khác nhau đáng kể. MgO là một oxit bazơ, trong khi Al2O3 thường có tính lưỡng tính. Sự khác biệt này ảnh hưởng đến cách các kim loại Ni-Cu và Co-Cu tương tác với bề mặt. Tính chất axit-bazơ của chất mang có thể điều chỉnh mật độ điện tử trên các tâm kim loại. Điều này ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ CO và H2. Nghiên cứu tập trung vào việc hiểu rõ các tương tác này. Nó giúp giải thích tại sao hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác thay đổi. Việc lựa chọn chất mang phù hợp là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hiệu suất xúc tác hydrogen hóa CO.
2.3. Tối ưu hóa cấu trúc xúc tác trên chất mang
Việc tối ưu hóa cấu trúc của các hạt xúc tác lưỡng kim loại trên chất mang là rất quan trọng. Cấu trúc kim loại, kích thước hạt và vị trí tương tác quyết định hiệu quả xúc tác. Nghiên cứu này sử dụng DFT để xác định các cấu trúc ổn định nhất. DFT mô phỏng sự phân tán của các cụm Ni-Cu và Co-Cu trên than hoạt tính, MgO và Al2O3. Các tương tác giữa kim loại và chất mang cũng được khảo sát chi tiết. Mục tiêu là tìm ra cấu trúc mà ở đó, các tâm hoạt động được phơi bày tối đa. Điều này giúp tối ưu hóa sự hấp phụ của CO và H2. Việc hiểu rõ cấu trúc tối ưu là chìa khóa để tổng hợp xúc tác hiệu quả trong thực nghiệm.
III.Cơ chế Hydrogen hóa CO Ứng dụng Phương pháp DFT
Phương pháp DFT cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế phản ứng hydrogen hóa CO. Nó cho phép phân tích năng lượng hấp phụ của các chất phản ứng lên bề mặt xúc tác. DFT cũng giúp xác định trạng thái chuyển tiếp (TS) và các rào cản năng lượng. Việc này rất quan trọng để hiểu các bước giới hạn tốc độ. Bằng cách so sánh các con đường phản ứng khác nhau, có thể xác định cơ chế ưu tiên. Từ đó, các nhà khoa học có thể thiết kế xúc tác hiệu quả hơn, với năng lượng hoạt hóa thấp hơn và độ chọn lọc cao hơn cho các sản phẩm mong muốn.
3.1. Phân tích năng lượng hấp phụ các chất phản ứng
Năng lượng hấp phụ (Eads) của các chất phản ứng như CO và H2 trên bề mặt xúc tác là yếu tố quyết định. DFT được sử dụng để tính toán chính xác các giá trị Eads này. Nghiên cứu khảo sát sự hấp phụ CO và H2 trên các cụm xúc tác Ni-Cu và Co-Cu. Các cụm này được phân tán trên than hoạt tính (AC), MgO và Al2O3. Năng lượng hấp phụ tối ưu sẽ thúc đẩy quá trình phản ứng. Hấp phụ quá yếu không tạo đủ tương tác. Hấp phụ quá mạnh có thể gây ngộ độc bề mặt. Việc hiểu rõ Eads giúp dự đoán hoạt tính xúc tác. Nó cũng cung cấp thông tin về các tâm hoạt động.
3.2. Xác định trạng thái chuyển tiếp TS và đường phản ứng
Xác định trạng thái chuyển tiếp (TS) là bước quan trọng để hiểu cơ chế phản ứng. TS là đỉnh năng lượng trên bề mặt thế năng (PES) giữa chất phản ứng và sản phẩm. Phương pháp CI-NEB (Climbing Image Nudged Elastic Band) được ứng dụng. CI-NEB giúp tìm kiếm các cấu trúc TS một cách hiệu quả. Nó cũng xác định đường phản ứng nội tại (IRC), mô tả toàn bộ quá trình chuyển đổi. Việc hiểu cấu trúc TS và năng lượng hoạt hóa liên quan. Điều này cho phép đánh giá các rào cản năng lượng. Từ đó, có thể tìm cách giảm năng lượng hoạt hóa để tăng tốc độ phản ứng hydrogen hóa CO.
3.3. So sánh các con đường phản ứng khác nhau
Phản ứng hydrogen hóa CO thường có nhiều con đường cơ chế tiềm năng. Nghiên cứu này phân tích và so sánh các con đường phản ứng khác nhau. Mỗi con đường có thể có các trạng thái chuyển tiếp và năng lượng hoạt hóa riêng. DFT giúp xác định con đường có rào cản năng lượng thấp nhất. Đó là con đường phản ứng ưu tiên. Việc so sánh các con đường giúp làm sáng tỏ cơ chế phản ứng chính. Nó cung cấp cái nhìn toàn diện về quá trình chuyển hóa CO. Thông tin này rất giá trị cho việc thiết kế xúc tác chọn lọc hơn. Nó hướng dẫn phát triển các xúc tác hiệu quả cao cho mục tiêu cụ thể.
IV.So sánh Hiệu suất Xúc tác Ni Cu Co Cu với Chất mang
Nghiên cứu tiến hành so sánh hiệu suất của các hệ xúc tác lưỡng kim loại Ni-Cu và Co-Cu trên các chất mang khác nhau. Mỗi sự kết hợp mang lại những đặc tính hoạt tính và độ chọn lọc riêng biệt. Phân tích cho thấy than hoạt tính (AC), MgO và Al2O3 có vai trò quyết định trong việc điều chỉnh hiệu quả xúc tác. Các kết quả DFT giúp đánh giá ưu nhược điểm của từng hệ. Mục tiêu là xác định hệ xúc tác tối ưu cho phản ứng hydrogen hóa CO. Điều này hướng tới việc sản xuất các sản phẩm hóa học có giá trị từ syngas.
4.1. Hiệu quả xúc tác Ni Cu trên than hoạt tính AC
Hệ xúc tác Ni-Cu trên than hoạt tính (AC) thể hiện hoạt tính đáng chú ý. Các nghiên cứu DFT cho thấy tương tác giữa Ni và Cu tạo ra các tâm hoạt động mới. Cấu trúc điện tử của các cụm lưỡng kim loại bị điều chỉnh bởi AC. Điều này có thể tăng cường khả năng hấp phụ và hoạt hóa carbon monoxide. Ni-Cu/AC cho thấy tiềm năng trong việc chuyển hóa syngas. Nó có thể tạo ra các sản phẩm mong muốn. Hoạt tính cao và độ bền tương đối tốt là những ưu điểm. Hiểu rõ tương tác này giúp tối ưu hóa thành phần kim loại và điều kiện phản ứng.
4.2. Khả năng xúc tác của Co Cu trên MgO và Al2O3
Các hệ xúc tác Co-Cu trên MgO và Al2O3 đã được đánh giá chi tiết. Co-Cu thể hiện hoạt tính và độ chọn lọc khác biệt trên hai chất mang này. MgO, với tính chất bazơ, có thể tạo ra các tương tác mạnh mẽ. Điều này ảnh hưởng đến mật độ điện tử của Co-Cu. Al2O3, với tính lưỡng tính, cũng mang lại những ảnh hưởng riêng. Sự khác biệt về tính chất bề mặt chất mang dẫn đến sự thay đổi trong cơ chế phản ứng. Nó cũng ảnh hưởng đến sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu chỉ ra tầm quan trọng của việc lựa chọn chất mang. Nó điều khiển hiệu suất của xúc tác lưỡng kim Co-Cu.
4.3. Đánh giá tổng quan các hệ xúc tác lưỡng kim loại
Các kết quả nghiên cứu DFT cho phép đánh giá tổng quan các hệ xúc tác Ni-Cu và Co-Cu. Chúng được khảo sát trên than hoạt tính, MgO và Al2O3. Mỗi hệ xúc tác có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Việc so sánh hoạt tính, năng lượng hấp phụ và rào cản năng lượng là cần thiết. Mục tiêu là xác định hệ xúc tác tối ưu cho phản ứng hydrogen hóa CO. Xúc tác hiệu quả cần có hoạt tính cao, độ chọn lọc tốt và độ bền vững. Đánh giá này cung cấp cái nhìn toàn diện. Nó giúp lựa chọn xúc tác phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp cụ thể.
V.Triển vọng Phát triển Xúc tác Hydrogen hóa CO hiệu quả
Nghiên cứu về hydrogen hóa CO bằng các hệ xúc tác lưỡng kim loại Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang đã mang lại những hiểu biết sâu sắc. Phương pháp DFT đã chứng minh hiệu quả trong việc giải mã cơ chế phản ứng. Các kết quả này mở ra nhiều triển vọng cho việc phát triển các vật liệu xúc tác tiên tiến hơn. Chúng có thể được ứng dụng để sản xuất hóa chất và nhiên liệu một cách bền vững. Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào tối ưu hóa và mở rộng phạm vi ứng dụng.
5.1. Kết luận về các hệ xúc tác Ni Cu và Co Cu
Nghiên cứu này đã cung cấp những kết quả quan trọng về phản ứng hydrogen hóa CO. Xúc tác lưỡng kim loại Ni-Cu và Co-Cu đã được phân tích chi tiết. Chúng được phân tán trên các chất mang phổ biến như than hoạt tính, MgO và Al2O3. Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT) chứng minh là một công cụ đắc lực. DFT giúp làm sáng tỏ cơ chế phản ứng ở cấp độ nguyên tử. Các hệ xúc tác này thể hiện tiềm năng lớn trong việc chuyển hóa CO thành các sản phẩm hóa học có giá trị. Kết quả nghiên cứu khẳng định tầm quan trọng của sự phối hợp giữa thành phần kim loại và loại chất mang. Điều này định hướng cho việc phát triển các vật liệu xúc tác tiên tiến hơn trong tương lai.
5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng thực tiễn
Dựa trên những phát hiện này, các hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất. Cần tập trung vào tối ưu hóa điều kiện phản ứng thực nghiệm. Điều này bao gồm nhiệt độ, áp suất và tỉ lệ chất phản ứng. Việc khám phá các chất mang mới hoặc kết hợp nhiều loại chất mang cũng rất tiềm năng. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế ngộ độc xúc tác. Điều này giúp cải thiện độ bền của xúc tác. Các kết quả có thể được ứng dụng trong công nghiệp. Chúng hỗ trợ sản xuất các hóa chất, nhiên liệu từ syngas hiệu quả hơn. Mục tiêu là phát triển các quy trình bền vững, thân thiện môi trường.
5.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Luận án đóng góp đáng kể vào lĩnh vực hóa học xúc tác và hóa học tính toán. Nó cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế phản ứng hydrogen hóa CO. Đặc biệt là trên các hệ xúc tác lưỡng kim loại Ni-Cu và Co-Cu. Các kết quả DFT có giá trị tham khảo cao. Chúng giúp các nhà nghiên cứu thực nghiệm thiết kế vật liệu mới. Luận án cũng góp phần vào việc phát triển công nghệ sản xuất sạch hơn. Nó tạo ra các sản phẩm giá trị từ nguồn nguyên liệu carbon thấp. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc tìm kiếm các giải pháp năng lượng và hóa chất bền vững cho tương lai.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (190 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN BÌNH LONG NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG HYDROGEN HÓA CO BẰNG CÁC HỆ XÚC TÁC LƯỠNG KIM LOẠI Ni-Cu, Co-Cu PHÂN TÁN TRÊN CÁC CHẤT MANG THAN HOẠT TÍNH, MgO, Al2O3 THEO PHƯƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN BÌNH LONG NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG HYDROGEN HÓA CO BẰNG CÁC HỆ XÚC TÁC LƯỠNG KIM LOẠI Ni-Cu, Co-Cu PHÂN TÁN TRÊN CÁC CHẤT MANG THAN HOẠT TÍNH, MgO, Al2O3 THEO PHƯƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ Chuyên ngành: Hóa lí thuyết và Hóa lí Mã số: 9.19 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. NGUYỄN NGỌC HÀ 2. WEN HÀ NỘI - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học này là kết quả nghiên cứu của bản thân tôi. Các số liệu và tài liệu được trích dẫn trong công trình này là trung thực.
Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào đã được công bố trước đó. Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình. Tác giả Nguyễn Bình Long ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. Nguyễn Ngọc Hà và GS.
Wen đã hướng dẫn, chỉ bảo tôi những kiến thức, kỹ năng để tôi vượt qua những khó khăn, trở ngại trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án trong những năm qua. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Bộ môn Hóa lý thuyết và Hóa lý, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Trường THPT Chuyên Sơn La, Sở Giáo dục và Đào tạo Sơn La đã ủng hộ, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi tham gia học tập và làm nghiên cứu sinh tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè và các đồng nghiệp gần, xa đã chia sẻ, động viên tinh thần, giúp tôi vượt qua những thời điểm khó khăn để hoàn thành luận án của mình.
Hà Nội, ngày tháng 08 năm 2020 Tác giả Nguyễn Bình Long iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài. Mục đích nghiên cứu. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án. Những điểm mới của luận án. Bố cục của luận án.
Phương trình Schrödinger. Toán tử Hamilton. Hàm sóng của hệ nhiều eletron. Các phương pháp gần đúng hóa học lượng tử.
Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT - Density Functional Theory). Mô hình Thomas - Fermi. Các định lý Hohenberg-Kohn. Các phương trình Hohenberg-Kohn.
Phiếm hàm tương quan - trao đổi. Bộ hàm cơ sở. Phương pháp CI-NEB xác định trạng thái chuyển tiếp. Một số khái niệm [35].
Phương pháp CI-NEB xác định trạng thái chuyển tiếp. TỔNG QUAN HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU. Tổng quan tình hình nghiên cứu về chuyển hóa syngas trên thế giới. Các nghiên cứu thực nghiệm.
Các nghiên cứu lý thuyết. Tình hình nghiên cứu trong nước. Định hướng mục tiêu của luận án. 38 iv Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.
Phương pháp tính. Phản ứng hydrogen hóa CO bằng hệ xúc tác Ni-Cu trên chất mang than hoạt tính (AC). Phản ứng hydrogen hóa CO bằng hệ xúc tác Ni2Cu2 trên chất mang than hoạt tính (AC). Phản ứng hydrogen hóa CO bằng hệ xúc tác Ni2Cu2 trên chất mang magnesium oxide (MgO).
Phản ứng hydrogen hóa CO bằng hệ xúc tác Co2Cu2 trên chất mang MgO. Phản ứng hydrogen hóa CO bằng hệ xúc tác Co4, Cu4 trên chất mang Al2O3. Phản ứng hydrogen hóa CO bằng hệ xúc tác Co2Cu2 trên chất mang nhôm oxide (Al2O3). So sánh các quá trình chuyển hóa CO và H2 trên các hệ xúc tác.
134 KẾT LUẬN CHUNG. 139 KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO. 141 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ. 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
143 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt B Bậc liên kết theo Mayer Becke 3-Parameter, Lee, Yang and Phiếm hàm tương quan trao đổi B3LYP Parr B3LYP CC Coupled Cluster Tương tác chùm Coupled-Cluster Singles, Doubles and Tương tác chùm đơn, đôi và ba CCSD(T) Triples CGTO Contracted Gauss Type Orbital Bộ hàm Gauss rút gọn CI Configuration Interaction Tương tác cấu hình d Độ dài liên kết DFT Density Funtional Theory Thuyết phiếm hàm mật độ Eads Năng lượng hấp phụ Erel Năng lượng tương đối GTO Gauss Type Orbital Orbital kiểu Gauss Chuyển hóa tạo alcohol mạch HAS Higher alcohol synthesis cao HF Hartree-Fock Phương pháp Hartree-Fock IRC Intrinsic Reaction Coordinate Toạ độ thực của phản ứng IS Intermediate State Trạng thái trung gian Nue Số electron độc thân PES Potential Energy Surface Bề mặt thế năng PGTO Primitive Gauss Type Orbital Bộ hàm Gauss ban đầu PR Product Sản phẩm Q Điện tích nguyên tử SCF Self-Consistent Field Trường tự hợp STO Slater Type Orbital Orbital kiểu Slater RA Reactant Chất phản ứng TS Transition State: Trạng thái chuyển tiếp vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3. Năng lượng các cấu trúc hấp phụ NiCu trên AC. Một số thông số độ dài liên kết (d), bậc liên kết (B), điện tích (Q) khi hấp phụ NiCu trên AC của cấu trúc 2d. Năng lượng hấp phụ, độ dài liên kết khi hấp phụ H2 trên NiCu/AC.
Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ NiCu và NiCu/AC. Năng lượng tương đối (Erel ) của quá trình hấp phụ CO trên NiCu/AC (cấu trúc hấp phụ 4e2). Năng lượng liên kết (Elk) C-O trên xúc tác NiCu/AC (kJ/mol) và không có xúc tác. So sánh hai trường hợp năng lượng hấp phụ CO và H2 âm nhất trên NiCu/AC.
Năng lượng hấp phụ và năng lượng hoạt hóa phản ứng chuyển hóa CO và H2 trên xúc tác NiCu/AC (đơn vị kJ/mol). Độ dài và bậc liên kết trong một số cấu trúc. Năng lượng tối ưu hóa (Eopt), năng lượng liên kết trung bình (Eb), số electron độc thân của hệ Ni2Cu2 (Nue). Các thông số tính toán cho hệ Ni2Cu2/AC.
Năng lượng hấp phụ, độ dài liên kết khi hấp phụ H2 trên NiCu/AC. Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ Ni2Cu2 và Ni2Cu2/AC. So sánh hai trường hợp năng lượng hấp phụ CO và H2 âm nhất trên Ni2Cu2/AC và NiCu/AC. Biến thiên năng lượng (ΔE, kJ/mol), năng lượng hoạt hóa (Ea, kJ/mol) của các phản ứng chuyển hóa CO trên các tâm xúc tác Ni, Cu và Ni-Cu.
Các thông số tính toán cho hệ Ni2Cu2/MgO. Năng lượng hấp phụ, độ dài liên kết khi hấp phụ H2 trên hệ Ni2Cu2/MgO. Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ Ni2Cu2/MgO. Năng lượng tương đối (Erel ) của các cấu trúc trên đường phản ứng của quá trình hấp phụ Ni2Cu2/MgO (cấu trúc hấp phụ 3g).
Biến thiên năng lượng (ΔE, kJ/mol), năng lượng hoạt hóa (Ea, kJ/mol) của các phản ứng chuyển hóa CO trên các tâm xúc tác Ni, Cu và Ni-Cu. Độ dài và bậc liên kết C-Ni, C-Cu trong cấu trúc CHOH*. Năng lượng tối ưu hóa (Eopt), năng lượng liên kết trung bình (Eb), số electron độc thân của hệ Ni2Cu2 (Nue). Các thông số tính toán cho hệ Co2Cu2/MgO.
Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ H2 trên hệ Co2Cu2/MgO. Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ Co2Cu2 và Co2Cu2/MgO. Năng lượng tương đối (Erel ) của các cấu trúc trên đường phản ứng của quá trình hấp phụ Co2Cu2/MgO (cấu trúc hấp phụ 2a2). Biến thiên năng lượng (ΔE, kJ/mol), năng lượng hoạt hóa (Ea, kJ/mol) của các phản ứng chuyển hóa CO trên các tâm xúc tác Co, Cu và Co-Cu.
Năng lượng tối ưu hóa (Eopt), năng lượng liên kết trung bình (Eb), số electron độc thân của hệ Co4 và Cu4 (Nue). Nue của M4/Al2O3, tổng điện tích Q (theo Hirshfeld) của M4 (trong hệ), tổng bậc liên kết (theo Mayer) của M4 với O của Al2O3, B. Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ H2 trên hệ Co2Cu2/MgO. Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ Co4 và Co4/Al2O3.
Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ Cu4 và Cu4/Al2O3. Biến thiên năng lượng (ΔE, kJ/mol), năng lượng hoạt hóa (Ea, kJ/mol) của các phản ứng chuyển hóa CO trên các tâm xúc tác Co4/Al2O3. Biến thiên năng lượng (ΔE, kJ/mol), năng lượng hoạt hóa (Ea, kJ/mol) của các phản ứng chuyển hóa CO trên các tâm xúc tác Cu4/Al2O3. Các thông số tính toán cho hệ Co2Cu2/Al2O3.
Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ H2 trên hệ Co2Cu2/Al2O3 122 Bảng 3. Các thông số tính toán cho quá trình hấp phụ CO trên hệ Co2Cu2/Al2O3123 Bảng 3. Năng lượng tương đối (Erel) của các cấu trúc trên đường phản ứng của quá trình hấp phụ Co2Cu2/MgO (cấu trúc hấp phụ 3g). Biến thiên năng lượng (ΔE, kJ/mol), năng lượng hoạt hóa (Ea, kJ/mol) của các phản ứng chuyển hóa CO trên các tâm xúc tác Co, Cu và Co-Cu.
125 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Bề mặt thế năng. Sản phẩm hydrogen hóa CO trên xúc tác kim loại chuyển tiếp thông thường. Mô hình than hoạt tính (AC).
Các cấu trúc hấp phụ CO trên AC. Hình ảnh HOMO-99 tại đẳng giá trị 0. Các cấu trúc hấp phụ H2 trên AC. Các cấu trúc hấp phụ NiCu trên AC.
Các cấu trúc hấp phụ H2 trên NiCu/AC. DOS spinα nguyên tử H trong H2. Mật độ trạng thái DOS spinα phân lớp 3d, 4s của nguyên tử Ni trong NiCu/AC. Mật độ trạng thái DOS spinα phân lớp 3d, 4s của nguyên tử Cu trong NiCu/AC.
Các cấu trúc hấp phụ CO trên NiCu và NiCu/AC. Mật độ trạng thái (DOS) của spinα của nguyên tử C trong phân tử CO. Mật độ trạng thái (DOS) của spinα của nguyên tử O trong phân tử CO. So sánh năng lượng hấp phụ CO2 và H2 trên NiCu/AC.
Mật độ trạng thái DOS spinα phân lớp 2p của C, O và 1s của nguyên tử H trong trên xúc tác NiCu/AC. Năng lượng các quá trình phản ứng hydrogen hóa CO và đường chuyển hóa tiếp theo trên hệ xúc tác NiCu/AC tạo thành CH3OH và CH4 (đơn vị kJ/mol). Năng lượng các cơ chế phản ứng chèn CO trên NiCu/AC (kJ/mol). Trạng thái chuyển tiếp của quá trình chèn CO* vào CH3*.
Năng lượng các phản ứng hydrogen hóa CHCO và đường chuyển hóa tiếp theo trên hệ xúc tác NiCu/AC tạo thành CH3CHO và CH3CH2OH (đơn vị kJ/mol).
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu phản ứng hydrogen hóa CO. Phát triển xúc tác NiCu, CoCu trên than hoạt tính, MgO, Al2O3 bằng DFT.
Luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" thuộc chuyên ngành Hóa lí thuyết và Hóa lí. Danh mục: Hóa Học.
Luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" có bao nhiêu trang?
Luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" có 190 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Hydrogen hóa CO: Xúc tác Ni-Cu, Co-Cu trên chất mang, DFT" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.