Keggin型磷钼酸负载金属单原子催化剂催化CO氧化的理论研究

作     者：赵路菊 王凯洁 张立龙 陈丹丹 龙鲜桃 李小亚 虞程苹 李虎 杨松 

作者机构：贵州大学生物质资源综合利用国家地方联合工程实验室精细化工研究开发中心 贵州大学化学与化工学院 

出 版 物：《贵州大学学报(自然科学版)》 (Journal of Guizhou University(Natural Sciences))

年 卷 期：2024年

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：贵州大学SRT资助项目(贵大SRT字(2022)152号) 

主　　题：磷钼酸 CO转化 金属单原子催化剂 密度泛函理论 

摘      要：随着工业化进程的加快,有害气体一氧化碳(CO)的排放量也在不断上升。为保护人类的健康,迫切需要实现CO的高效燃烧。运用密度泛函理论(density functional theory,DFT)详细分析了磷钼酸(PMA)载体上金属单原子催化剂(SACs)M1/PMA(PMA=[PMo12O40]3-;M=Mn,Fe,Co,Ni,Ru,Rh,Pd,Re,Os,Ir,Pt)催化一氧化碳(CO)的反应机制,考察了分子几何构型、电子结构及金属与CO之间的相互作用。结果显示:吸附能的适中程度对催化效率至关重要,既能促进CO的有效吸附又能保证其顺利脱附。在各类SACs中,Pd1/PMA因其适宜的吸附能和稳定的金属-氧相互作用而被认为是高效催化CO的理想选择,决速步的能垒仅为13.6 kcal/mol。这些发现不仅对CO的催化转化具有实际应用价值,也对未来的催化剂设计提供了重要指导。