MoP(001)表面苯胺C―N键断裂机理

李邵仁 鲁效庆 朱后禹 郭文跃

引用本文: 李邵仁, 鲁效庆, 朱后禹, 郭文跃. MoP(001)表面苯胺C―N键断裂机理[J]. 物理化学学报, 2016, 32(2): 465-473. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511242 shu
Citation:  LI Shao-Ren, LU Xiao-Qing, ZHU Hou-Yu, GUO Wen-Yue. Mechanism of C―N Bond Cleavage in Aniline on MoP(001) Surface[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(2): 465-473. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511242 shu

MoP(001)表面苯胺C―N键断裂机理

    通讯作者: 鲁效庆
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21303266) (21303266)

    中国石油科技创新基金(2013D-5006-0406)资助项目 (2013D-5006-0406)

摘要: 油品脱氮可以减少燃烧过程中氮氧化物的排放,并且减弱催化剂的中毒现象,过渡金属磷化物因具有高催化活性和优异的稳定性而成为最具应用前景的新型加氢脱氮(HDN)催化剂。本工作基于周期性平板模型,通过密度泛函理论(DFT)计算研究了苯胺在磷化钼(MoP)(001)表面的吸附以及C―N断键机理。结果表明在MoP(001)表面,苯胺吸附以平躺吸附构型为主,有较大的吸附能,C―C键和C―N键均被吸附活化;苯胺C―N键的直接断裂路径主要起始于与共吸附H2发生反应,产物为苯和氨,吸附的环己胺的C―N键断裂主要路径是环己胺与共吸附的H发生反应脱去氨基,生成产物为环己烯和氨。

English

    1. [1]

      (1) Zeuthen, P.; Knudsen, K. G.; Whitehurst, D. D. Catal. Today 2001, 65 (2-4), 307. doi: 10.1016/S0920-5861(00)00566-6(1) Zeuthen, P.; Knudsen, K. G.; Whitehurst, D. D. Catal. Today 2001, 65 (2-4), 307. doi: 10.1016/S0920-5861(00)00566-6

    2. [2]

      (2) Phillips, D. C.; Sawhill, S. J.; Self, R.; Bussell, M. E. J. Catal. 2002, 207 (2), 266. doi: 10.1006/jcat.2002.3524(2) Phillips, D. C.; Sawhill, S. J.; Self, R.; Bussell, M. E. J. Catal. 2002, 207 (2), 266. doi: 10.1006/jcat.2002.3524

    3. [3]

      (3) Clark, P.; Wang, X.; Oyama, S. T. J. Catal. 2002, 207 (2), 256. doi: 10.1006/jcat.2002.3520(3) Clark, P.; Wang, X.; Oyama, S. T. J. Catal. 2002, 207 (2), 256. doi: 10.1006/jcat.2002.3520

    4. [4]

      (4) Oyama, S. T.; Wang, X.; Lee, Y. K.; Chun, W. J. J. Catal. 2004, 221 (2), 263. doi: 10.1016/S0021-9517(03)00017-4(4) Oyama, S. T.; Wang, X.; Lee, Y. K.; Chun, W. J. J. Catal. 2004, 221 (2), 263. doi: 10.1016/S0021-9517(03)00017-4

    5. [5]

      (5) Oyama, S. T. J. Catal. 2003, 216 (1-2), 343. doi: 10.1016/S0021-9517(02)00069-6(5) Oyama, S. T. J. Catal. 2003, 216 (1-2), 343. doi: 10.1016/S0021-9517(02)00069-6

    6. [6]

      (6) Stinner, C.; Prins, R.; Weber, T. J. Catal. 2000, 191 (2), 438. doi: 10.1006/jcat.1999.2808(6) Stinner, C.; Prins, R.; Weber, T. J. Catal. 2000, 191 (2), 438. doi: 10.1006/jcat.1999.2808

    7. [7]

      (7) Li, W.; Dhandapani, B.; Oyama, S. T. Chem. Lett. 1998, 168(3), 207.(7) Li, W.; Dhandapani, B.; Oyama, S. T. Chem. Lett. 1998, 168(3), 207.

    8. [8]

      (8) Oyama, S. T.; Clark, P.; Teixiera da Silva, V. L. S.; Lede, E. J.; Requejo, F. G. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (21), 4961. doi: 10.1021/jp004500q(8) Oyama, S. T.; Clark, P.; Teixiera da Silva, V. L. S.; Lede, E. J.; Requejo, F. G. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (21), 4961. doi: 10.1021/jp004500q

    9. [9]

      (9) Lü , C. Q.; Ling, K. C.; Wang, G. C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25 (11), 2336. [吕存琴, 凌开成, 王贵昌. 物理化学学报, 2009, 25 (11), 2336.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20091038(9) Lü , C. Q.; Ling, K. C.; Wang, G. C. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25 (11), 2336. [吕存琴, 凌开成, 王贵昌. 物理化学学报, 2009, 25 (11), 2336.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20091038

    10. [10]

      (10) Zuzaniuk, V.; Prins, R. J. Catal. 2003, 219 (1), 85. doi: 10.1016/S0021-9517(03)00149-0(10) Zuzaniuk, V.; Prins, R. J. Catal. 2003, 219 (1), 85. doi: 10.1016/S0021-9517(03)00149-0

    11. [11]

      (11) Sun, F. X.; Wu, W. C.; Wu, Z. L.; Guo, J.; Wei, Z. B.; Yang, Y.X.; Jiang, Z. X.; Tian, F. P.; Li, C. J. Catal. 2004, 228 (2), 298. doi: 10.1016/j.jcat.2004.09.002(11) Sun, F. X.; Wu, W. C.; Wu, Z. L.; Guo, J.; Wei, Z. B.; Yang, Y.X.; Jiang, Z. X.; Tian, F. P.; Li, C. J. Catal. 2004, 228 (2), 298. doi: 10.1016/j.jcat.2004.09.002

    12. [12]

      (12) Clark, P.; Oyama, S. T. J. Catal. 2003, 218 (1), 78. doi: 10.1016/S0021-9517(03)00086-1(12) Clark, P.; Oyama, S. T. J. Catal. 2003, 218 (1), 78. doi: 10.1016/S0021-9517(03)00086-1

    13. [13]

      (13) Rodriguez, J. A.; Kim, J. Y.; Hanson, J. C.; Sawhill, S. J.; Bussell, M. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107 (26), 6276. doi: 10.1021/jp022639q(13) Rodriguez, J. A.; Kim, J. Y.; Hanson, J. C.; Sawhill, S. J.; Bussell, M. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107 (26), 6276. doi: 10.1021/jp022639q

    14. [14]

      (14) Geneste, P.; Moulinas, C.; Olivé , J. L. J. Catal. 1987, 105 (1), 254. doi: 10.1016/0021-9517(87)90025-X(14) Geneste, P.; Moulinas, C.; Olivé , J. L. J. Catal. 1987, 105 (1), 254. doi: 10.1016/0021-9517(87)90025-X

    15. [15]

      (15) Rota, F.; Prins, R. J. Mol. Catal. A: Chem. 2000, 162 (1-2), 367. doi: 10.1016/S1381-1169(00)00303-4(15) Rota, F.; Prins, R. J. Mol. Catal. A: Chem. 2000, 162 (1-2), 367. doi: 10.1016/S1381-1169(00)00303-4

    16. [16]

      (16) Mou, J.; Kapteijn, F.; Prins, R. J. Catal. 1997, 168 (2), 491. doi: 10.1006/jcat.1997.1650(16) Mou, J.; Kapteijn, F.; Prins, R. J. Catal. 1997, 168 (2), 491. doi: 10.1006/jcat.1997.1650

    17. [17]

      (17) Li, Y.; Guo, W. Y.; Zhu, H. Y.; Zhao, L. M.; Li, M.; Li, S. R.; Fu, D. L.; Lu, X. Q.; Shan, H. H. Langmuir 2012, 28 (6), 3129. doi: 10.1021/la2051004(17) Li, Y.; Guo, W. Y.; Zhu, H. Y.; Zhao, L. M.; Li, M.; Li, S. R.; Fu, D. L.; Lu, X. Q.; Shan, H. H. Langmuir 2012, 28 (6), 3129. doi: 10.1021/la2051004

    18. [18]

      (18) Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92 (1), 508. doi: 10.1063/1.458452(18) Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92 (1), 508. doi: 10.1063/1.458452

    19. [19]

      (19) Delley, B. J. Chem. Phys. 1996, 100 (15), 6107 doi: 10.1021/jp952713n(19) Delley, B. J. Chem. Phys. 1996, 100 (15), 6107 doi: 10.1021/jp952713n

    20. [20]

      (20) Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113 (18), 7756. doi: 10.1063/1.1316015(20) Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113 (18), 7756. doi: 10.1063/1.1316015

    21. [21]

      (21) Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1986, 33 (12), 8800. doi: 10.1103/PhysRevB.33.8800(21) Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1986, 33 (12), 8800. doi: 10.1103/PhysRevB.33.8800

    22. [22]

      (22) Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45 (23), 13244. doi: 10.1103/PhysRevB.45.13244(22) Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45 (23), 13244. doi: 10.1103/PhysRevB.45.13244

    23. [23]

      (23) Ren, J.; Huo, C. F.; Wen, X. D.; Cao, Z.; Wang, J. G.; Li, Y.W.; Jiao, H. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110 (45), 22563. doi: 10.1021/jp0640474(23) Ren, J.; Huo, C. F.; Wen, X. D.; Cao, Z.; Wang, J. G.; Li, Y.W.; Jiao, H. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110 (45), 22563. doi: 10.1021/jp0640474

    24. [24]

      (24) Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13 (12), 5188. doi: 10.1103/PhysRevB.13.5188(24) Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13 (12), 5188. doi: 10.1103/PhysRevB.13.5188

    25. [25]

      (25) Rundgvist, S.; Lundströ m, T. Acta Chem. Scand. 1962, 17 (1), 37.(25) Rundgvist, S.; Lundströ m, T. Acta Chem. Scand. 1962, 17 (1), 37.

    26. [26]

      (26) Winkler, B.; Knorr, K.; Hytha, M.; Milman, V. J. Phys. Chem. Solids 2003, 64 (3), 405. doi: 10.1016/S0022-3697(02)00293-7(26) Winkler, B.; Knorr, K.; Hytha, M.; Milman, V. J. Phys. Chem. Solids 2003, 64 (3), 405. doi: 10.1016/S0022-3697(02)00293-7

    27. [27]

      (27) Halgren, T. A.; Lipscomb, W. N. Chem. Phys. Lett. 1977, 49(2), 225. doi: 10.1016/0009-2614(77)80574-5(27) Halgren, T. A.; Lipscomb, W. N. Chem. Phys. Lett. 1977, 49(2), 225. doi: 10.1016/0009-2614(77)80574-5

    28. [28]

      (28) Milman, V.; Winkler, B.; Gomperts, R. Chem. -Eur. J. 2004, 10(24), 6279.(28) Milman, V.; Winkler, B.; Gomperts, R. Chem. -Eur. J. 2004, 10(24), 6279.

    29. [29]

      (29) Liu, P.; Rodriguez, J. A. Catal. Lett. 2003, 91 (3), 247.(29) Liu, P.; Rodriguez, J. A. Catal. Lett. 2003, 91 (3), 247.

    30. [30]

      (30) Oyama, S. T.; Lee, Y. K. J. Phys. Chem. B 2005, 109 (6), 2109 doi: 10.1021/jp049194l(30) Oyama, S. T.; Lee, Y. K. J. Phys. Chem. B 2005, 109 (6), 2109 doi: 10.1021/jp049194l

    31. [31]

      (31) Rota, F.; Prins, R. Stud. Surf. Sci. Catal. 1999, 127, 319. doi: 10.1016/S0167-2991(99)80423-6(31) Rota, F.; Prins, R. Stud. Surf. Sci. Catal. 1999, 127, 319. doi: 10.1016/S0167-2991(99)80423-6

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  530
  • HTML全文浏览量:  30
文章相关
  • 收稿日期:  2015-08-19
  • 网络出版日期:  2015-11-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章