
物理化学学报 >> 2005, Vol. 21 >> Issue (11): 1223-1228.doi: 10.3866/PKU.WHXB20051106
常杰; 滕波涛; 相宏伟; 李永旺; 孙予罕
CHANG Jie; TENG Bo-tao; XIANG Hong-wei; LI Yong-wang; SUN Yu-han
摘要: 采用unity bond index-quadratic exponential potential(UBI-QEP)方法, 以Co(0001) 单晶为模型催化剂, 对Fischer-Tropsch(F-T)合成的三种可能反应机理(表面碳化物机理、烯醇机理和CO插入机理)进行了全面的能学分析. 计算结果表明, 通过表面碳化物机理生成烃类产物从能学角度看较为合理, 其中COads表面解离和Cads加氢具有较高的活化能垒, 可能是整个F-T反应序列中的慢步骤; 通过CH2,ads插入金属-烷基键实现链增长的活化能垒最低, 是能量上有利的链增长方式; 在Co(0001)晶面上烷基经β-H消除生成烯烃的活化能垒低于加氢生成烷烃, 而通过CO插入机理生成的有机含氧化合物的二次反应能垒较低, 从而导致其在Co催化剂上的低选择性. 此外, 与Fe/W(110)相比, Co金属上的CHx,ads加氢以及CH2,ads插入的活化能垒较低, 从而解释了Co催化剂上甲烷选择性较高和倾向于生成重质烃类产物的特性.