合成气中的硫对Ni(111)表面上CO甲烷化的影响

摘要

基于密度泛函理论的方法,对硫覆盖度为0.22的Ni(111)表面上合成气甲烷化的反应机理进行了研究.描述了Ni(111)含硫表面上各种反应分子和可能中间体的稳定构型,相对于Ni(111)表面,反应物CO的吸附能降低了0.30 eV,而重要中间体CH2,CH3和HCO吸附能分别下降了0.11 eV,0.24 eV和0.23 eV.得出在0.22 mL硫覆盖度的Ni(111)表面上CO通过加氢反应生成甲烷的最优路径为:CO+ 4H→HCO+ 3H→CH2O+2H→CH3O+H→CH3+H→CH4,而在Ni(111)洁净表面甲烷化时,HCO的进一步加氢则容易生成CHOH,这说明表面S原子的存在使CO甲烷化的路径发生了改变.