中国环境科学

作者：张欢, 史一林, 刘梁, 王晨星, 孙瑞彬, 贾里, 金燕

单位：1. 太原理工大学电气与动力工程学院, 山西 太原 030024;2. 天津大学机械工程学院, 天津 300354

关键词：Cu-ZSM-5,As2O3,吸附,氧化反应,能垒

基金：国家自然科学基金资助项目(U1910214)

基于密度泛函理论计算了NO和As2O3在Cu-ZSM-5表面的吸附性能.通过确立As2O3在Cu-ZSM-5表面的最佳吸附位点,对As3+在其活性位点吸附的反应路径进行研究,计算As在催化剂上的吸附反应活化能垒和决速步骤,揭示As2O3与活性位点Cu-O-Cu的成键机制和相互作用机理.结果表明,NO和As2O3都以非氧端吸附在Cu-ZSM-5活性位点Cu-O-Cu的晶格氧位,吸附能分别为-218.515kJ/mol和-206.422kJ/mol,吸附过程中有电荷转移且发生了强烈的相互作用.As2O3在Cu-ZSM-5活性位点Cu-O-Cu的晶格氧上的氧化过程分两步进行,As3+作为Lewis碱与Lewis酸中心的Cu-O-Cu发生非均相氧化反应,第一阶段的氧化产物As2O4在相邻的活性位点上发生二次氧化反应,生成的As2O5成为As3+吸附后的主要存在形式.其中,生成As2O4的反应阶段需要跨越242.75kJ/mol的能垒,成为整个氧化进程的决速步骤.

来源：2024年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2024年第4期