Pd-C2N催化丙烷脱氢反应的密度泛函理论研究

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2022年第5期北京时间：

作者：赵雅兰, 康丽华

单位：石河子大学化学化工学院,新疆 石河子 832003

摘要：丙烷脱氢制丙烯技术由于选择性高,价格相对便宜,是丙烯生产的一种非常有前景的方法。在本研究中,设计出一种Pd-C2N二维单原子催化剂。通过密度泛函理论研究Pd-C2N上丙烷脱氢的反应,所有模拟计算使用B3LYP泛函,对Pd原子使用LAN2DZ赝势,对于C,H,N非金属原子使用6-31g**基组。分析催化剂静电势,态密度及反应物在催化剂上的吸附作用及反应机理。计算研究表明,Pd-C2N催化丙烷脱氢反应路径为先脱甲基上的氢原子,再脱亚甲基上的氢原子从而生成丙烯,能垒为25.09kcal·mol-1。丙烯在催化剂上将进一步进行脱氢反应,能垒为42.81kcal·mol-1。Pd-C2N催化剂在丙烷脱氢反应中表现出优异的催化性能,为设计潜在的新型丙烷脱氢潜在的催化剂提供了理论依据。

关键词：丙烷脱氢,Pd-C2N,密度泛函理论,催化性能

基金资助：新疆生产建设兵团博士资金项目(2013BB010)