مطالعه‌ي نظري كارايي كاتاليست تك اتمي كبالت، نيكل و مس روي بستر آلومينا در اكسايش CO به CO2

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

كارشناسي ارشد

طراحي كاتاليست‌هاي تك اتمي (SAC) با كارايي بالا ضروري است. در اين پژوهش، تحقيقات نظري براي روشن كردن مكانيسم اكسايش كاتاليستي گاز مونوكسيد كربن (CO) بر روي كاتاليست‌هاي Co1/Al2O3، Ni1/Al2O3 وCu1/Al2O3 و همچنين بررسي ساختار مواد اوليه و حدواسط‌ها در اين واكنش، با استفاده از محاسبات تئوري تابعي چگالي (DFT) انجام شد. براي انجام اين واكنش، سه كاتاليست تك اتمي نيكل، مس و كبالت بررسي شدند و از بستر آلومينا براي قرار دادن كاتاليست روي آن و ايجاد محيطي مناسب براي انجام واكنش استفاده شد. محاسبات DFT نشان دادند كه پايدارترين حالت براي فلزات تك اتمي نيكل، مس و كبالت به ترتيب در حالات اسپين 3، 2 و 4 مي‌باشد و باتوجه به داده‌هاي حاصل از محاسبات DFT و روش و مجموعه پاية M06-2X/SVP مشخص شد كه كاتاليست تك اتمي نيكل، بالاترين كارايي را در واكنش اكسايش CO به CO2 دارد. همچنين با انجام محاسبات در حلال‌هاي آب و متانول و مقايسة آن‌ها با فاز گاز مشخص شد كه اين واكنش در فاز گاز بهتر انجام مي‌شود. در مكانيسم مورد بررسي كه به‌صورت چرخه‌اي است، بستر آلومينا نقش فعال‌سازي مولكول‌ها را نيز بر عهده دارد. اين نتايج به درك مكانيسم‌هاي نظري و نتايج تجربي پيشين، كمك مي‌كند و مقدمات لازم را براي طراحي كاتاليست‌هاي تك اتمي بيشتر با كارايي بالا، بر بايه‌ي آلومينا فراهم مي‌كند.

229563

شيمي آلي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان