co和co2吸附的dft理论研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：圣辈凰日期：础签：崖关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑧学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以

2、公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：—-二E军重lL一日期：』丛丛生鱼筵，_—～导师签名：万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文CO和C02吸附的DFT理论研究摘要本论文主要分两个方面的研究内容：一是研究溶剂分子和溶质分子之间的短程相互作用；二是合成气制乙醇中水煤气反应的影响。溶剂效应一直是理论化学中的一个前沿课题，连续型溶剂化模型COSMO已经成为理论上研究溶剂效应的常用模型。但是该模型只能模拟溶剂分子和溶质分子之间的远程相互作用，而忽略了短程相互作用，针对这个不足，本文计算了CO分子与C8．C16之间的直链饱和烷烃分子的相互作用情况，获得了一些异常的研究结

3、果：发现一氧化碳分子与碳原子数为偶数的直链饱和烷烃分子可以与居中的两个碳原子上发生化学相互作用，生成酮类化合物，而相同情况下不能与其它碳发生反应；对碳原子数为奇数的直链饱和烷烃分子中只有C9H20分子可以和CO分子发生类似偶数饱和链烃的相互作用。在本课题组浆态床Cu．ZnO．A1203催化剂合成气制乙醇的实验中，发现Cu+的存在对于乙醇的选择性合成具有重要作用，但同时Cu+也是水煤气转化反应的催化活性中心。因此，研究水煤气变换对合成乙醇反应体系的影响就显得十分重要。本文继而研究了Cu+与CO及C02在反应过程中的相互作用。由于CO与Cu20的相互作用已有大量的研究，因此本文第二部分主要研究了C

4、02与Cu20的相互作用。主要结论如下：(1)C02在无缺陷的Cu20(1“)表面的吸附都是非活化的物理吸附，其中吸附方式为“O．垂直于Cucus"和“Ocus—Cucus位上的二位横式吸附”万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文的两种吸附相对更稳定；(2)C02在具有氧空位缺陷的Cu20(111)表面的吸附都是非活化的物理吸附，其中吸附方式为“O．垂直于Cucus—l"和“Cuvo．Cucus位上的二位横式吸附”的两种吸附相对更稳定：(3)氧空位的存在降低了Cu20(111)表面有关吸附位对C02分子的吸附能力；(4)C02在具有氧空位缺陷的Cu20(111)表面的解离吸附在热力学上是难以实

5、施的，但是其逆过程在热力学上是支持的。(5)虽然Cu十的存在有助于提高乙醇的选择性并能促进水煤气转化反应，但CO在Cu20(111)面的吸附是化学吸附(文献报道)，而C02在Cu20(111)面的吸附是物理吸附，因此，理论上合成乙醇的实验中需考虑水煤气转化反应的影响，如何抑制水煤气反应是合成气制乙醇的重要课题。关键词：一氧化碳，液体石蜡，Cu20(111)表面，C02，DFTII万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文THEDENSITYFUNCTIONALTHEORYSTUDY0FADSORPTIONFORCOANDC02ABSTRACTTherearetwoaspectsinthispape

6、r．Oneistheshort—rangeinteractionsbetweensolventsandsolutes，andtheotheristheinfulunceofwatergasreactionduringthesynthesisofethonalbysyngas．Itiswell-knownthatthecontinuoussolvationmodelCOSMOisalwaysusedinthetheoreticalstudyofsolventeffectswhichisacutting-edgesubject．Themodelisusedtosimulatethelong—ran

7、geinteractionsbetweensolventsandsoluteswhileignoretheshort—rangeinteractions，forwhichtheinteractionsbetweenCOandsaturatedstraightchainalkaneswithC8一C16arecalculated．Consequently,someabnormalresultsare