貴金屬及還原性氧化物在三元催化劑中的催化機理研究.pdf

1、本文用基于密度泛函理論(DFT)的全電子平面波方法,從電子層面上系統(tǒng)地研究了參雜對三元催化劑中二氧化鈰基氧化物性能的改善,以及貴金屬團簇和還原性氧化物在去除有害氣體時的催化機理和協(xié)同機制。模擬計算所用的程序為VASP(Viennaab-initio Simulation Package)第一性原理計算程序軟件包。我們工作包括以下兩個部分： 首先,我們研究了還原的和未還原的Ce0.75Zr0.25O2(110)體系,并與純凈CeO

2、2體系進行幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的對比,從中研究摻入某些特定的雜質(zhì)(如Zr)對CeO2表面體系性質(zhì)的影響?？疾炝吮砻嫜蹩瘴恍纬蓵r的結(jié)構(gòu)和形成能的差異。為了進一步探究摻雜對二氧化鈰催化特性的影響,我們還考察參雜體系的表面對有害的小分子氣體的吸附能力和氧化能力,并與純凈二氧化鈰表面的氣體吸附能力和氧化能力進行了比較,考察了摻雜前后的體系對有害氣體的吸附能力和氧化能力差異。從不同角度較為全面地認識了摻入雜質(zhì)(Zr)對還原性氧化物(如CeO2)催化

3、能力的影響。 其次,我們研究了以CeO2為基的Rh團簇對解離和去除有害氣體(如NO)的催化機理。考察了還原性氧化物襯底對金屬團簇的能帶結(jié)構(gòu)的影響,并闡明了這種影響如何改變或提高貴金屬的催化性能。另外,通過對金屬表面和金屬團簇的電子結(jié)構(gòu)和對NO吸附、分解能力的比較,我們在一定程度上也闡明了金屬催化劑在納米尺度上的量子效應,并得到了一些有意義的結(jié)論。 我們的工作對尋找高效催化劑有一定的理論指導意義。并為今后有關(guān)以CeO2為電