|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Поиск переходных состояний и расчет энергии активации некоторых стадий углекислотной конверсии метана на NiCu11O6курсовая работа (Специалист)
- Научные руководители: Бандурист П.С., Пичугина Д.А.
- Автор: Школяр В.Ю.,
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра физической химии
- Год защиты: 2023
- Курс: 4
- Аннотация: Каталитическая углекислотная конверсия метана (DRM) представляет практический интерес с точки зрения энергетики и экологии. Образующаяся смесь, преимущественно состоящая из CO и H2, может быть использована в широком ряду технологических процессов. Также данный процесс позволяет утилизировать CO2. В настоящий момент активно ведется поиск катализаторов для DRM.[1] Известно, что благородные металлы Rh, Ru, Ir, Pt, Pd обладают высокой активностью в DRM, но высокая стоимость получаемого катализатора не дает возможности масштабирования технологических процессов[2]. Главной альтернативой является использование Ni-катализаторов в виду его высокой начальной активности. Но вследствие скоротечного ингибирования катализатора образующимся коксом, он не применяется в промышленности. Введение меди препятствует закоксовыванию, кроме того, ее невысокая стоимость, каталитическая активность в реакциях с участием СО и СО2, близкие параметры ГЦК кристаллической решетки с никелем (3.615 Å для Cu и 3.524 Å для Ni) позволяют надеяться на высокую активность и стабильность Cu-Ni систем[3]. С учетом того, медь обладает более низкой поверхностной энергией, ее концентрация на поверхности катализатора будет избыточной[3]. Поэтому представляет интерес исследование биметаллических Cu-Ni частиц с повышенным содержанием меди [4]. Хорошим инструментом для предсказания свойств катализатора являются методы квантовой химии. Например, ранее методом функционала плотности установлено, что на кластере NiCu11O6 энергия активация разрыва связи в метане CH4 ⇄ CH3* + H* достаточно маленькая и составляет 99 кДж/моль, а рассчитанный высокий барьер закоксовывния и термодинамические параметры данного процесса указывают на устойчивость данного катализатора. Однако не совсем понятно, возможно ли протекание дальнейших стадий с участием образующегося CH3* (образование воды, метанола или CH2*) и какая у них энергия активации. Целью настоящей курсовой работы является нахождение переходных состояний и расчет энергии активации в стадиях углекислотной конверсии метана с участием CH3* на биметаллическом кластере NiCu11O6 методом функционала плотности.
- Добавил в систему: Бандурист Павел Сергеевич