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通过实验和 DFT 计算的组合深入了解立方 ZrO2 负载的 Ni 催化剂上的 CO2 甲烷化机制
Fuel ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118867 Xianglan Xu , Yunyan Tong , Jin Huang , Jia Zhu , Xiuzhong Fang , Junwei Xu , Xiang Wang
Fuel ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-01-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118867 Xianglan Xu , Yunyan Tong , Jin Huang , Jia Zhu , Xiuzhong Fang , Junwei Xu , Xiang Wang
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摘要 通过在立方ZrO2 负载Ni 催化剂上结合原位FTIR 和DFT 计算研究了CO2 甲烷化机理。解决了 CO2 初始吸附物质的形成和演变。由 CO2 与表面 OH 位点反应产生的碳酸氢盐在 Ni/ZrO2 界面（CO2*-界面）上转化为 CO2* 吸附状态，然后氢化为 CH4。由 CO2 与表面 Ni 位点反应产生的 CO2 吸附态 (CO2*-Ni) 被氢化为 CO* 作为副产物而不是甲烷化的中间体。Ni/ZrO2 上的甲烷化以甲酸途径为主，其中双齿甲酸加氢为 H2COO* 是速率决定步骤，活化能为 1.01 eV。ZrO2 载体的存在提高了 Ni 的电子迁移率和还原性，并诱导 H 溢出效应以促进 H2O* 形成。Y3+ 掺杂到 Ni/ZrO2 的载体中稳定了 c-ZrO2 相并促进了催化剂的甲烷化活性。
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更新日期：2021-01-01
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