你我携手共抗白癜风 http://m.39.net/pf/a_5779521.html单空缺石墨烯负载的Pd单原子催化剂上NO还原的密度泛函理论研究
张芳芳1韩敏1赵娟1凌丽霞1章日光2王宝俊2
（1.太原理工大学化学化工学院，山西太原；2.太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，山西太原）
DOI：10./-.
摘要采用密度泛函理论（DFT）方法对单空缺石墨烯负载的Pd单原子（Pd/SVG）催化剂上H2还原NO的反应进行了研究，探究了Pd/SVG上NO还原生成N2和NH3的路径。在Pd/SVG上NO容易加氢形成HNO，需要的活化能为67.0kJ·mol-1，显示了极高的催化活性。N2生成的有利路径为NO活化生成HNO后，HNO继续加氢生成中间体NH2O和NH2OH，然后NH2OH解离生成NH2和OH，生成的NH2中间体结合NO形成NH2NO，然后NH2NO异构化形成的NHNOH再经解离生成N2与H2O，这个过程中的决速步骤为NH2NO分子内氢转移生成NHNOH，能垒为.3kJ·mol-1。对于NH3的生成，从NO的活化到中间体NH2的形成与N2的形成过程相同，最后NH2加氢即可形成NH3，这个过程中的决速步骤为NH2O加氢生成NH2OH，能垒为86.4kJ·mol-1。比较生成N2和NH3的决速步能垒可见，Pd/SVG催化剂上NO经H2还原更容易形成NH3。本研究为石墨烯负载型Pd基催化剂上H2还原NO的实验及工业应用提供理论参考。关键词Pd单原子催化剂；活性；选择催化还原；H2；密度泛函理论引言随着社会的发展，人们对机动车的需求不断增加，私家车数量逐年快速递增，机动车的尾气污染已成为环境面临的重要挑战[1]。汽车尾气含有大量CO、NOx、碳氢化合物、SO2以及粉尘等，有害气体严重超标。其中NO的*性强，长期暴露在NO限定值外的环境中，容易诱发各种疾病，严重影响人体的健康。另外，汽车尾气中的碳氢化合物与NOx在太阳的作用下，与大气中的VOC（挥发性有机化合物）发生光化学反应会造成二次污染，形成以臭氧和过氧乙酰硝酸酯（PAN）等细颗粒物为主的烟雾污染物，即光化学烟雾[2]。此外NOx还容易与氧气发生反应形成硝酸，造成酸雨，酸雨容易损伤农作物、森林、土壤等。除了影响人类身体健康，造成酸雨、光化学烟雾外，NOx还会引发臭氧层空洞、全球气候变暖等问题[3]，因此脱除NOx成为重要的环保课题。氮氧化合物中NO占95%以上，因此对NO的还原显得至关重要。NO还原的催化剂包括贵金属[4-5]、金属氧化物[6-8]和分子筛[9-11]等。贵金属催化剂，特别是Rh、Pt和Pd，作为三元催化剂，可以还原NO以及氧化CO和未燃烧的碳氢化合物，成功地吸引了广泛的
