LaFeO3载氧体,4部分氧化"name="keyword">CH4部分氧化,反应机理,密度泛函理论"/>
  • 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
化学链重整过程中LaFeO3载氧体的CH4部分氧化反应机理研究
  • 94
  • 作者

    王娜娜冯于川郭欣马素霞

  • 单位

    太原理工大学电气与动力工程学院华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

  • 摘要
    本文基于密度泛函理论(DFT)计算揭示了化学链重整过程中LaFeO3载氧体的CH4部分氧化反应机理,通过系统研究CH4吸附活化、H2和CO形成以及氧扩散等基元反应步骤,构建了CH4部分氧化反应网络。研究发现,CH4发生逐步脱氢反应形成H原子,其中CH3脱氢反应所需要克服的能垒(1.50 eV)最高,是CH4逐步脱氢反应的限速步骤。载氧体表面H2形成有两种可能的路径,其中H原子从O顶位迁移到Fe顶位,然后与另外O顶位的H原子成键形成H2分子是主要途径。由于其相对较低的能垒(1.27 eV),CO的形成过程较易发生。氧扩散需要克服1.35 eV的能垒,表明氧扩散过程需要在高温下进行且扩散速率较低。通过比较各基元反应能垒,发现H2形成是LaFeO3载氧体CH4部分氧化反应动力学的限速步骤,而H迁移是限制H2形成的关键,加快H迁移是增强LaFeO3载氧体性能的主要途径。基于DFT计算研究系列A/B位点掺杂LaFeO3载氧体的H迁移过程,有望实现潜在A/B位点有效掺杂剂的快速筛选,指导高性能LaFeO3载氧体的设计开发。
  • 关键词

    化学链重整LaFeO3载氧体" data-show="keyboard">3载氧体"name="keyword">LaFeO3载氧体CH4部分氧化" data-show="keyboard">4部分氧化"name="keyword">CH4部分氧化反应机理密度泛函理论

  • 引用格式
    王娜娜,冯于川,郭欣等.化学链重整过程中LaFeO_3载氧体的CH_4部分氧化反应机理研究[J/OL].燃料化学学报(中英文):1-10[2023-10-18].DOI:10.19906/j.cnki.JFCT.2023075.
相关问题

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联