本文采用密度泛函理论系统研究了RhxM (M=Cu, Ag, Au) (x= 1,2,3,6和9)催化剂在乙烷直接脱氢制乙烯过程中的催化性能。同时,分析了第二金属衬底和Rh原子聚集形式对催化性能的影响。计算结果表明,活性Rh原子的聚集形式主导了催化性能,而不是d带中心、电子转移和第二金属底物的影响。在不同金属底物的催化剂中,Rh1Cu、Rh1Au和Rh2Ag的催化性能最好。通常情况下,低成本的催化剂Rh1Cu在非贵金属Cu中含有表面单原子Rh,不仅提高了乙烯的活性和选择性,而且还具有抗结焦性。该研究为利用活性位金属原子的系综效应调控乙烷直接脱氢的催化性能提供了理论指导。
文章标题:Unraveling the role of active site Rh aggregation form in tuning the catalytic performance of ethane direct dehydrogenation
期刊:Molecular Catalysis
通讯作者:章日光教授
第一作者:韩冰
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.mcat.2023.113397
资助:国家自然科学基金(No. 22078221)和山西省杰出青年科学基金(No. 202103021221005)