
密度泛函計算用于評估碳化鎢的立方相和六方相結(jié)合乙烯作為不飽和烴的模型化合物的能力,因為它的吸附是重要催化過程的第一步。
計算得出以下穩(wěn)定性趨勢:α-WC(0001)-C>α-WC(0001)-W> Pt(111)>γ-WC(001),結(jié)合能在-0.72范圍內(nèi)變化至-2.91 eV。次表面層在結(jié)合中起著至關(guān)重要的作用,有利于電荷在從體到表面的擴展范圍(大于6?)內(nèi)重組,但是,表面的電子結(jié)構(gòu)僅在最頂層被修飾。
幾何C 2 H 4的表面位置識別出活化,導(dǎo)致表面變形,這是由于在Pt(111),α-WC(0001)-C和γ-WC(001)中觀察到的表面原子在0.13–0.61?范圍內(nèi)的向上移動所致能量分別為0.13、0.15和0.61 eV。
將碳化鎢上C 2 H 4的活化與其他過渡金屬碳化物表面進行了比較,這將碳-碳鍵延伸的一般分類分為一組,僅三個組。如果興趣是激活乙烯C[雙鍵,長度為m-破折號]C鍵,表面部位和結(jié)合方式應(yīng)為II和III族。紅外光譜主要顯示四個有用的信號作為指紋,以支持和補充未來的實驗。
這項工作的結(jié)果表明,α-WC-W表面可能直接影響催化性能,而烯烴在α-WC-C上的結(jié)合可能導(dǎo)致表面中毒。與已知的α-WC(0001)表面相比,亞穩(wěn)定的γ-WC(001)表面可能是一個有前途的系統(tǒng),但是在其合成,穩(wěn)定性和催化性能方面出現(xiàn)了挑戰(zhàn)。這些結(jié)果為進一步研究集中在乙烯和更復(fù)雜的不飽和烴加氫的實驗和理論研究鋪平了道路。
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