噻吩在γ-Mo2N（100）表面上加氢脱硫反应的密度泛函理论研究

摘要：

利用密度泛函理论研究了γ-Mo2N(100)表面上的噻吩加氢脱硫(HDS)过程.噻吩在γ-Mo2N(100)表面上不同作用形式的结构优化结果显示,η5-Mo2N吸附构型最稳定,具有最大的吸附能(-0.56 eV),此时噻吩通过S原子与Mo2原子相连平行表面吸附在四重空位(hcp位). H原子和噻吩在hcp位发生稳定共吸附, hcp位是噻吩HDS的活性位点.噻吩在γ-Mo2N(100)表面进行直接脱硫反应, HDS过程分为S原子脱除和C4产物加氢饱和两部分.过渡态搜索确定了HDS最可能的反应机理及中间产物,首个H原子的反应需要最大的活化能(1.69 eV),是噻吩加氢脱硫的控速步骤.伴随H原子的不断加入,噻吩在γ-Mo2N(100)表面上优先生成―SH和丁二烯,随后―SH加氢生成H2S,丁二烯加氢饱和生成2-丁烯和丁烷.由于较弱的吸附, H2S、2-丁烯和丁烷很容易在γ-Mo2N(100)表面脱附成为产物.

关键词：噻吩、氮化钼、加氢脱硫、反应机理、密度泛函理论

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：The project was supported by the National High Technology Research and Development Program of China 8632011AA05A204.国家高技术研究发展计划项目8632011AA05A204

在线出版日期：2014-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2063-2070