CAJ | 학술논문

通过单位键指标-二次指数势(UBI-QEP)方法估算反应的表观活化能进行反应机理的随机模拟,并结合实验结果研究了富氧条件下Pd基催化剂上H2还原NO的反应. 结果表明,反应的控制步骤是H2吸附活化产生H*(*表示活性位,H*表示吸附的H原子)的过程,当反应温度低于270 ℃时, H*来自基元反应O*+H*2(→←)OH*+H*,反应温度上升到310 ℃时, H*2+*(→←)2H*成为H*的主要来源. NO以(NO)*2的形式吸附在Pd催化剂表面,还原产物N2O来自两条途径,分别是(NO)*2的分解以及相邻的两个NO*分子之间的结合; N2主要来自N2O*的分解以及相邻的N*和NO*分子的结合; NH3则由中间产物HNO*经过逐步加氢生成. 富氧条件下, NO和O2之间存在吸附和反应的竞争,低温下NO在Pd表面的吸附几率远大于O2, 此时H2优先还原NO. 反应温度的升高导致各物种的吸附能力下降,其中NO的降低最明显,因此高温下催化剂表面的主要吸附物种由NO变为O2, 此时H2优先与O2反应. 在150～310 ℃范围内,实验结果和模拟数据非常吻合.
통과단위건지표-이차지수세(UBI-QEP)방법고산반응적표관활화능진행반응궤리적수궤모의,병결합실험결과연구료부양조건하Pd기최화제상H2환원NO적반응. 결과표명,반응적공제보취시H2흡부활화산생H*(*표시활성위,H*표시흡부적H원자)적과정,당반응온도저우270 ℃시, H*래자기원반응O*+H*2(→←)OH*+H*,반응온도상승도310 ℃시, H*2+*(→←)2H*성위H*적주요래원. NO이(NO)*2적형식흡부재Pd최화제표면,환원산물N2O래자량조도경,분별시(NO)*2적분해이급상린적량개NO*분자지간적결합; N2주요래자N2O*적분해이급상린적N*화NO*분자적결합; NH3칙유중간산물HNO*경과축보가경생성. 부양조건하, NO화O2지간존재흡부화반응적경쟁,저온하NO재Pd표면적흡부궤솔원대우O2, 차시H2우선환원NO. 반응온도적승고도치각물충적흡부능력하강,기중NO적강저최명현,인차고온하최화제표면적주요흡부물충유NO변위O2, 차시H2우선여O2반응. 재150～310 ℃범위내,실험결과화모의수거비상문합.