丙烯腈的催化燃燒及其量化計算的研究.pdf

1、北京化工大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體己經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者簽名：捻夔籃日期：墊16：主：墨魚關于論文使用授權的說明學位論文作者完全了解北京化工大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：研究生在校

2、攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬北京化工大學。學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許學位論文被查閱和借閱；學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內容，可以允許采用影印、縮印或其它復制手段保存、匯編學位論文?？谡撐臅翰还_(或保密)注釋：本學位論文屬于暫不公開(或保密)范圍，在jL年解密后適用本授權書。，艄暫不公開(或保密)論文注釋：本學位論文不屬于暫不公開(或保密)范圍，適用本授權書。作者簽名：導師簽名：徐芳薨日期

3、：2壘!!!、弓里日期：叢f6，、：=如摘要丙烯腈的催化燃燒及其量化計算的研究摘要在丙烯腈選擇性催化燃燒(ANSCC)過程中，Cu／ZSM5分子篩催化劑展示出的非常好的催化性能(當溫度大于350oC時，丙烯腈轉化率達到100％，氮氣選擇性達到96％)。在此基礎上，分別采用原位紅外實驗方法(insituDRIFTS)和密度泛函理論方法(DFT)對丙烯腈選擇性催化機理進行了實驗和模擬分析?；谠患t外試驗，本論文認為NCO是ANSCC過程中

4、最重要的中間產物?；诖?，采用DFT方法更進一步的研究了NCO如何產生以及NCO如何生成氮氣的反應過程。DFT模擬計算時使用了兩種模型：1、以【CuO】為活性中心的20T—O—CuZ20模型；2、以【Cu】十為活性中一t3的5T—CuZ5模型。由DFT計算模擬ANSCC反應機理過程得到如下結論：(i)在[CuO]活性位點上，丙烯腈分子被氧化成NCO和C02，反應需克服170kcal／mol的能壘；(ii)對于NCO如何生成氮氣一共提出了

5、三條可能的反應路徑，包括NCO直接分解(NCO—NCO，1009kcalmol’1)，NCO耦合反應(2NCON22CO，487kcal／m01)，以及NCO氧化反應(ONCO_NOCO，NONCO—N2C02，78和O8kcal／m01)；在三種方案中，反應能壘越低，越有可能是生成N2的反應路徑；(iii)最終，在ANSCC反應機理中，基于DFT研究了N20生成機理，認為在NONCO反應中也有可能生成N20；但是生成N20能壘(310