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催化学报

催化学报 ›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (11): 941-945.

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无氧条件下钯催化剂上氢气还原氧化氮的微观反应动力学研

杨剑斌,付桂芝,王树东,吴迪镛   

  1. 中国科学院大连化学物理研究所, 辽宁大连 116023
  • 收稿日期:2005-11-25 出版日期:2005-11-25 发布日期:1985-08-26

  • Received:2005-11-25 Online:2005-11-25 Published:1985-08-26

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摘要： 通过单位键指标-二次指数势方法(UBI-QEP)进行能学数据计算以及随机模拟,并结合实验结果,研究了无氧条件下反应温度对Pd基催化剂上H2还原NO的反应产物分布的影响. 结果表明, NO以(NO)*2(*表示活性位, (NO)*2表示吸附的(NO)2分子)的形式吸附在Pd催化剂表面参与反应. 还原产物N2O来自两条途径,分别是(NO)*2的分解和相邻NO*分子的结合; N2来自N2O*的分解; NH3则由(NO)*2与H*反应形成中间产物HNO*, 继而逐步加氢产生. 随着反应温度的升高,Pd催化剂表面H*的覆盖度随之下降, H2还原NO反应的控制步骤相应改变,产物的选择性也随之变化. 在70～310 ℃的反应温度区间,模拟数据和实验结果非常吻合,低温下主要进行(NO)*2分解产生N2O*的反应,还原产物以N2O为主; 高温下主要进行(NO)*2加氢产生HNO*的反应,还原产物以NH3为主; 受此影响, N2的选择性先增加后减少,峰值小于50%. 据此提出了反应机理的网络模型图.

关键词: 氧化氮, 氢气, 钯, 微观反应动力学, 随机模拟