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一种通过表面修饰提高铜表面丙酮加氢制异丙醇活性的方法 

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申请/专利权人:南京理工大学

摘要:本发明公开了一种通过表面修饰提高铜表面丙酮加氢制异丙醇活性的方法,步骤包括:从铜体相中得到纯净的Cu111表面;利用DFT计算方法对其结构进行优化;在Cu111表面掺杂活性金属原子,构建4种铜基单原子合金表面,并对其进行结构优化;构建并优化丙酮及其加氢产物,再将优化好的分子放在金属表面的不同位置上,对其结构进行优化;检查优化好的结果,找出能够稳定存在的结构;在分子附近放置H原子构建共吸附模型,搜索丙酮加氢反应的过渡态,获取加氢反应的能垒,得到金属表面丙酮加氢反应的活性差异,能垒越小丙酮加氢活性越高。本发明DFT计算方法,通过对Cu111进行掺Ru的表面修饰使得RuCu111面对丙酮加氢制异丙醇的活性提高,比之纯的铜表面能垒降低了0.81eV。

主权项:1.通过表面修饰有效提高铜表面丙酮加氢制异丙醇活性的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1从铜体相中得到纯净的Cu111表面,利用计算方法对其结构进行优化得到其晶格常数,并与实验值比较;2在Cu111表面掺杂活性金属原子,分别构建四种铜基单原子合金表面,并对其进行结构优化,得到其总能;3构建并优化丙酮及其加氢产物,再将优化好的分子放在优化好的Cu111表面和4种单原子合金表面的多种不同位置上,再分别对其结构进行优化;步骤(3)中,丙酮及其加氢产物是指丙酮分子、异丙醇分子以及两种路径的加氢中间产物,利用Materialsstudio构建丙酮及其加氢产物,并用DFT优化得到稳定结构,将分子吸附在纯净铜以及单原子合金表面,通过VESTA软件转化成POSCAR格式最后导入到VASP中,采用PBE+vdWsurf的DFT方法对其进行优化,得到稳定的吸附构型;4检查其结果,并且分别找出有机分子能够稳定存在的结构;5在分子附近放置H原子构建金属界面有机分子H原子共吸附模型,计算搜索丙酮加氢反应的过渡态,获取加氢反应的能垒。

全文数据:

权利要求:

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