赵豪1, 代博文1, 程崇博1, 卞凤杰1, 沈德魁2, 姜小祥1
1. 南京师范大学能源与机械工程学院
2. 东南大学能源与环境学院
ZHAO Hao1, DAI Bowen1, CHENG Chongbo1*, BIAN Fengjie1, SHEN Dekui2, JIANG Xiaoxiang1
1. School of Energy and Mechanical Engineering, Nanjing
Normal University
2. School of Energy and Environment, Southeast University
摘要: 为阐明双金属负载型催化剂在愈创木酚加氢脱氧中的协同机理,本文基于密度泛函理论,构建了Ni/Al2O3和Ni-Fe/Al2O3模型,系统探究了愈创木酚的吸附活化及反应路径。结果表明,Fe的掺杂显著增强了金属-载体相互作用,从而提升了催化剂的结构稳定性。愈创木酚在两种催化剂上均优先发生脱甲基反应,Fe的引入特异性地活化了甲氧基C-O键,使其断裂能垒从1.20 eV降至0.84 eV,导致加氢脱氧反应的速率控制步骤由脱甲基反应转变为中间产物的加氢反应。对于中间体邻苯二酚的后续转化,Fe掺杂虽未改变优先脱羟基的主路径,但普遍升高了各基元步骤的能垒。电子结构分析揭示,Fe的高亲氧性驱动电子从金属团簇向载体迁移,导致金属团簇电子密度降低。这种电子重构效应在促进C-O键活化(脱氧)的同时,抑制了苯环加氢活性,为理解非贵金属催化剂的高选择性脱氧机理提供了理论依据。
中图分类号:
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