钯纳米催化剂上过氧化氢直接合成理论研究

作     者：张智淇 李攀 杨永鹏 ZHANG Zhiqi;LI Pan;YANG Yongpeng

作者机构：郑州大学河南先进技术研究院河南郑州450003 

出 版 物：《郑州大学学报（理学版）》 (Journal of Zhengzhou University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第56卷第3期

页      面：67-75页

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：河南省博士后科学基金项目(202103005) 

主　　题：密度泛函理论 钯纳米催化剂 二氧化钛 过氧化氢直接合成 反应路径 

摘      要：利用密度泛函理论研究了二氧化钛载体和氧化程度对钯纳米催化剂在过氧化氢直接合成中催化性能的影响。利用极小跳跃全局搜索方法得到了不同氧化程度的Pd_(n)/TiO_(2)和(PdO_(0.5))_(n)/TiO_(2)(n=4、12和19)的全局最稳定结构。计算了氧化程度对H、O、H_(2)、O_(2)、OH、OOH和H_(2)O_(2)在Pd/TiO_(2)催化剂上吸附性质的影响。结果显示,负载型Pd_(12)和Pd_(19)团簇氧化后对H_(2)、H、O和OH的吸附能有所降低。研究了Pd_(n)/TiO_(2)和(PdO_(0.5))_(n)/TiO_(2)上过氧化氢直接合成的反应机理,发现在Pd_(4)/TiO_(2)和Pd_(19)O_(10)/TiO_(2)上,直接合成过氧化氢的决速步骤是O_(2)的第一次加氢,而在Pd_(4)O_(2)/TiO_(2)、Pd_(12)/TiO_(2)和Pd_(12)O_(6)/TiO_(2)上,决速步骤是OOH的加氢。