MgO活化甲烷碳氢键的密度泛函研究

【摘要】：在B3LYP/ 6 311+G(2d ,2p)水平上计算了MgO +CH4 →Mg +CH3 OH反应的单态势能曲线 .结果发现MgO和CH4 发生相互作用 ,首先形成两种类型的分子 -分子复合物 (MgOCH4 和OMgCH4 ) ;分子 -分子复合物OMgCH4 能发生进一步转化 ,即MgO插入到CH4 的C—H键中 ,产生中间体HOMgCH3 ,此中间体在本反应中是能量上最稳定的构型 ;它还有可能进一步发生反应 ,产生原子 -分子复合物MgCH3 OH ,但其活化能太高 ,为 2 99.8kJ·mol-1,是整个反应的速率控制步骤 ;最后一步是MgCH3 OH放出CH3 OH分子 ,整个反应放热 146 .1kJ·mol-1. 【作者单位】： 四川大学化学学院四川省绿色化学与技术重点实验室 四川大学化学学院四川省绿色化学与技术重点实验室 四川大学化学学院四川省绿色化学与技术重点实验室 四川大学化学学院四川省绿色化学与技术重点实验室 四川大学化学学院四川省绿色化学与技术重点实验室
【关键词】： MgO CH CHOH 自然键轨道(NBO)
【基金】：国家重点基础和发展 ( 973)项目 (No .G19990 2 2 40 7) 国家自然科学基金 (No .2 98730 2 8) 博士点教育部专项研究基金 (No .2 0 0 0 0 6 10 2 8) 四川省应用基础研究基金 (No .2 0 0 0 18 16 )等资助
【分类号】：O621.1
【正文快照】： 甲烷具有正四面体的稳定结构 ,同时又是地球上储量较大的碳资源 .因此 ,研究如何对它们活化利用 ,是有效合理地使用资源、实现可持续发展的需要[1] .ＭｇＯ基催化剂广泛应用于甲烷的部分氧化和氧化偶联等过程 ,故有大量关于ＭｇＯ基催化剂与ＣＨ4的相互作用的实验和理论研究[

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