利用杂原子调控纳米碳材料催化剂催化能力的初步探索.pdfVIP

第 65卷 第 7期 化 工 学 报 、，r01．65No．7 2014年7月 CIESC Journal July 2014 利用杂原子调控纳米碳材料催化剂催化能力的初步探索 李波，苏党生 (中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家 (联合)实验室，辽宁 沈阳 110016) 摘要：纳米碳材料已经成为一类重要的非金属催化剂。通过在纳米碳材料催化剂中弓l入杂原子可以有效地改变催 化剂的性能。通过3个研究实例分别说明了杂原子硼和氮在甲烷部分氧化、氧化脱氢反应中乙烯选择性和乙炔卤 化反应中的作用和机理。通过研究表明硼和氮杂原子可以优化纳米碳材料的催化效果，改变催化剂的电子结构和 酸碱性，揭示了碳材料与金属催化剂的不同作用机理。当前计算结果可为进一步提高纳米碳材料催化剂催化能力 奠定基础。 关键词：计算化学；部分氧化；催化剂活化；纳米碳材料；杂原子 DOI：10．39690．issn．0438—1157．2014．07．025 中图分类号：O643-3 文献标志码：A 文章编号：0438--1157(2014)07—2657一l1 Computationalexplorationoneffectsofheteroatom dopingfornanostructured carboncatalysts LIBo,SU Dangsheng (ShenyangNationalLaboratoryfo，MaterialsScience，InstituteofMetalResearch，ChineseAcademyofSciences， Shenyang110016，Liaoning,China) Abstract：Nanostructuredcarbonmaterialshavebecomeanimportantclassofnon．metalcatalysts ． Oneofthe effectivewaystotailorthepropertiesofnanostructuredcarboncatalystsisheteroatomsdoping ． Inhtecurrent study,threecaseswereselectedtodemonstratetheeffectsofheteroatomsdopingwithboronornitrogen ． They werepartialoxidationofmethane，selectivityinoxidativedehydrogenationreaction andhalogenationofacetylene． ， Computationalstudiesrevealedthatdoping did enhancethecatalyticc