編號：NMJS03464
篇名：通過調(diào)變碳納米管大π體系與含氧官能團(tuán)的共軛作用以改變碳納米管的催化性能(英文)
作者：杜鈺玨； 李振華； 范康年；
關(guān)鍵詞：碳納米管催化劑； 丙烷； 氧化脫氫反應(yīng)； 密度泛函計(jì)算； 共軛效應(yīng)；
機(jī)構(gòu)： 復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系,上海市分子催化與功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；
摘要： 選取碳納米管(CNT)催化劑催化丙烷氧化脫氫作為模型反應(yīng),通過系統(tǒng)研究CNT上多種活性氧位的微觀結(jié)構(gòu),以及對其電子結(jié)構(gòu)的表征,發(fā)現(xiàn)通過調(diào)控CNT大π體系與含氧官能團(tuán)之間的共軛效應(yīng)可以改變CNT的催化活性.CNT體系充當(dāng)一個(gè)電子存儲(chǔ)器,通過活性位與CNT的離域效應(yīng)向活性位提供或奪取電子改變反應(yīng)活性.對于丙烷氧化脫氫,當(dāng)電子從CNT流向官能團(tuán)時(shí),第一步CH斷鍵活性提高,但反應(yīng)過程中生成的中間體過于穩(wěn)定將導(dǎo)致CNT催化劑活性位被占據(jù),從而抑制第二步CH活化生成丙烯.反之,當(dāng)電子從官能團(tuán)流向CNT時(shí),第一步CH斷鍵活性較低,生成的中間體較不穩(wěn)定,較易生成丙烯.因此,可以通過調(diào)控CNT與官能團(tuán)之間的電子共軛效應(yīng)來平衡兩步CH鍵的活化.這些結(jié)果有助于從微觀尺度上理解CNT催化劑活性的來源,并為制備高活性CNT催化劑提供理論指導(dǎo).
