費(fèi)托合成（FTS）是發(fā)展煤潔凈高效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵技術(shù),而高活性催化劑的選擇和制備是該技術(shù)的核心。在該項(xiàng)技術(shù)中,鈷基催化劑由于其長(zhǎng)鏈烴生成率高,且水煤氣變換反應(yīng)活性低等特點(diǎn),在FTS反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。而堿金屬助劑的添加可改變催化劑在FTS中的活性和選擇性,對(duì)改進(jìn)FTS鈷基催化劑的性能具有重要意義。本文利用密度泛函理論對(duì)不同碳覆蓋度下面心立方Co（111）,（311）表面以及六方密堆積Co（0001）,（11-21）表面的積碳和碳化過(guò)程,以及鉀助劑對(duì)該過(guò)程的影響進(jìn)行了研究。對(duì)鈷表面碳的加氫反應(yīng)也進(jìn)行了系統(tǒng)性的模擬。研究結(jié)果表明,碳原子傾向于吸附在配位數(shù)較多的位置,并偶聯(lián)形成C₂。隨著碳覆蓋度的增加,在熱力學(xué)上,碳原子在表面易聚集,部分碳原子可能發(fā)生擴(kuò)散,滲入次表層,同時(shí)表面構(gòu)型會(huì)發(fā)生明顯的形變。而在動(dòng)力學(xué)上,表面碳原子并沒(méi)有向次表層遷移的驅(qū)動(dòng)力。摻雜鉀助劑后,表面碳物種的吸附均比在純凈鈷表面的吸附更穩(wěn)定。但是鉀助劑并不改變表面物種的結(jié)構(gòu)及相對(duì)穩(wěn)定性,此時(shí)應(yīng)該是鉀助劑的電子效應(yīng)起主導(dǎo)作用。另外,在Co（111）與Co（0001）表面的碳?xì)浠^(guò)程中,表面最豐碳?xì)浠衔镂锓N... 

【文章來(lái)源】：煙臺(tái)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 FTS反應(yīng)概述
        1.2.1 FTS反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 鈷基催化劑的積碳問(wèn)題
        1.2.3 鈷表面積碳研究進(jìn)展
        1.2.4 堿金屬對(duì)FTS反應(yīng)的影響
    1.3 選題依據(jù)及研究方案
2 計(jì)算方法與模型
    2.1 計(jì)算方法
    2.2 計(jì)算模型
3 Co(111)與Co(0001)表面上碳的吸附與鉀的影響
    3.1 前言
    3.2 鉀助劑對(duì)碳在Co(111)面上吸附的影響
        3.2.1 不同覆蓋度C在Co(111)面上的吸附
        3.2.2 鏈狀碳簇和環(huán)狀碳簇在鈷表面的吸附
        3.2.3 鉀摻雜對(duì)碳在鈷表面吸附的影響
        3.2.4 Co(111)面上C_n與碳化物形成的動(dòng)力學(xué)
        3.2.5 表面功函
    3.3 鉀助劑對(duì)碳在Co(0001)面上吸附的影響
        3.3.1 不同覆蓋度時(shí),C在Co(0001)面上的吸附
        3.3.2 鏈狀碳簇和環(huán)狀碳簇在鈷表面的吸附
        3.3.3 鉀摻雜對(duì)碳在鈷表面吸附的影響
        3.3.4 Co(0001)面上C_n與碳化物形成的動(dòng)力學(xué)
        3.3.5 表面功函
    3.4 小結(jié)
4 碳在Co(311)與Co(11-21)表面上的吸附
    4.1 前言
    4.2 鉀助劑對(duì)碳在Co(311)面上吸附的影響
        4.2.1 不同覆蓋度碳在Co(311)面上的吸附
        4.2.2 鉀摻雜對(duì)碳在Co(311)表面吸附的影響
        4.2.3 Co(311)面上C_n與碳化物形成的動(dòng)力學(xué)
    4.3 碳在Co(11-21)面上的吸附
        4.3.1 不同覆蓋度碳在Co(11-21)面上的吸附
        4.3.2 Co(11-21)面上C_n與碳化物形成的動(dòng)力學(xué)
    4.4 小結(jié)
5 Co(111)與Co(0001)表面上的甲烷化反應(yīng)
    5.1 前言
    5.2 Co(111)表面上的甲烷化反應(yīng)
        5.2.1 Co(111)上的CH_x的吸附
        5.2.2 Co(111)面上CH_x的生成
    5.3 Co(0001)表面上的甲烷化反應(yīng)
        5.3.1 Co(0001)上的CH_x的吸附
        5.3.2 Co(0001)上的CH_x的生成
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
補(bǔ)充材料
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀學(xué)位期間參與的基金項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]中國(guó)煤炭液化技術(shù)發(fā)展前景[J]. 張玉卓.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2006(01)

碩士論文
[1]鈷基催化劑微結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及其催化性能研究[D]. 張林.上海交通大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3632698