Co/ZrO2/SiO2催化剂上费-托合成反应动力学研究Ⅰ.反应途径分析

？采用单位键指标-二次指数势(UBI-QEP)方法对模型催化剂Co(0001)晶面进行了费-托(F-T)合成反应的反应能学分析,发现以不含氧的CxHy,s作为中间体的表面碳化物机理在能量上较为合理,而CH2,s作为链增长单体的链增长方式是能量上最有利的F-T合成反应途径.在Co/ZrO2/SiO2催化剂上的非稳态实验研究中发现,在F-T合成的操作温度范围内,H2O的生成是主要的表面O的移去方式;CO解离和表面碳物种Cs加氢可能是F-T合成中的重要速控步骤;链增长过程是F-T合成反应中较快的基元反应步骤;甲烷的生成具有多种不同活性的表面前驱体,导致生成的甲烷严重偏离经典的ASF分布规律.结合F-T合成表面反应的研究结果,初步确定了F-T合成动力学研究中需要考虑的机理模型的范围是以CO解离和表面碳物种Cs加氢为速控步骤,以CH2,s插入为链增长途径的表面碳化物机理.该结果缩小了待选动力学模型的范围.