cuo 与负载间相互作用的密度泛函理论.pdf

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2017-09-03 发布于天津
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cuo 与负载间相互作用的密度泛函理论

燃烧科学与技术 2017 ，23(2) ：173-179 Journal of Combustion Science and Technology DOI 10.11715/rskxjs.R201605011 CuO 与负载间相互作用的密度泛函理论桂进发，张永亮，赵海波 (华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，武汉 430074) 摘要：通过密度泛函理论 (DFT)模拟了不同负载对 Cu 基氧载体反应性能和抗烧结性能的影响．首先通过 DFT 模拟计算得出了 CuO 纳米团簇在 4 种不同负载 (TiO 、ZrO 、CuAl O 和 MgAl O )上的吸附能分别为－ 2 2 2 4 2 4 2.96,eV、－5.14,eV、－4.25,eV 和－5.42,eV ，其中 TiO2 的吸附能最低，不利于氧载体颗粒的抗烧结性，但 CuO 在 ZrO 、CuAl O 和 MgAl O 上的高吸附能有助于抑制氧载体的烧结．通过计算不同负载下团簇释氧过程的能量 2 2 4 2 4 势垒来比较负载对氧载体释氧性能的影响．结果表明，氧气分子从表面的脱附过程是整个释氧过程的速控步骤．同负载 (TiO 、ZrO 、CuAl O 和 MgAl O )下 CuO 纳米团簇总的释氧能量势垒分别为 3.45,eV、3.33,eV、3.28,eV 2 2 2 4 2 4 和 3.41,eV ，其中负载于 CuAl O 的 CuO 释氧能量势垒最低，反应活性最高． 2 4 关键词：化学链氧解耦燃烧；铜基氧载体；密度泛函理论；抗烧结性中图分类号：TK16 文献标志码：A 文章编号：1006-8740 (2017)02-0173-07 Density Functional Theory Calculation for CuO-Support Interactions in Cu-Based Oxygen Carriers Gui Jinfa ，Zhang Yongliang ，Zhao Haibo (State Key Laboratory of Coal Combustion ，Huazhong University of Science and Technology ，Wuhan 4300