Browsing by Author "曾書皇"

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    計算水煤氣轉移反應在金與鉑(100)、(110)、(111)、(211)表面上的反應機構
    (2016) 曾書皇; Zeng, Shu-Huang
    水煤氣轉移反應最佳活性的催化劑金、鉑系統性的檢驗在(111)、(100)、(110)、(211)表面結構效應對於反應的影響。首先計算水煤氣轉移反應重要的中間產物(CHO、CO、CO2、COOH、H、H2O、HCOO、O、OH)在上述表面的吸附能。從結果來看我們可以發現開放(100)、(110)、(211)的階梯型表面在大部分的例子中吸附能略強於(111)表面，而且Pt表面吸附能大於Au表面。此外，我們檢驗上述表面對於水煤氣轉移反應的三種路徑(1) 羧酸化(2)氧化還原(3)甲酸化的反應熱與活化能。Pt(111)傾向走羧酸化路徑；Pt(211)、Pt(100)、Au(100)、Au(110)、Au(211)、Au(111)傾向於氧化還原路徑；甲酸化有相對較高的反應熱，反應較不易發生。所有的Au表面的活化能都低於Pt表面，顯示Au是水煤氣轉移反應較佳的催化劑。最佳路徑的速率決定步驟沒有太大差別，顯示表面的修改可能改變反應路徑，但不影響活性。 附錄 乙醇氧化反應主要分成兩種路徑: (1)乙醇斷裂碳碳鍵發生12個電子轉移的C1路徑(2)乙醇氧化成乙醛轉移兩個電子，再氧化成乙酸轉移2個電子。催化劑活性利用循環伏安法、壽命使用計時安培法、反應產物以即時性傅立葉轉換紅外線光譜儀來鑑定並推測反應機構。本實驗以電解質濃度與反應溶液體積作為變數觀察催化劑反應機構，掃描範圍為 -0.9~0.6 V，在KOH濃度在2 M時，具有催化劑最大活性與最大穩定性，體積對於催化劑的活性沒有顯著的影響。