CO在Pt表面催化氧化反应的Monte Carlo模拟

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaolch004
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要用Monte Carlo方法模拟了CO在Pt(100)表面的催化氧化反应,重点研究了催化表面的诱导相变(α→β)、CO的脱附和温度等因素对反应的影响。我们使用了A+B→0和A+1/2B2→0这两个不同的反应模型,其中A代表CO,从不同方面对CO的催化氧化反应进行研究和模拟。   在A+B→0反应模型中,我们主要考察了CO在催化表面上的脱附和催化表面诱导相变等因素对反应的影响。脱附速率Vd对反应有较大的影响,可以分为三种情况:当气体A的吸附速率PA很小时,脱附降低了吸附物A的浓度,同时也降低吸附物B和β相浓度及反应速率;对于中等的PA(PA<0.51),随着Vd的增加,反应速率明显减小,这说明脱附是不利于反应的;当PA>0.51时,此时A的吸附非常快,而脱附降低了A的吸附,从而减缓了中毒的发生,使反应速率明显增加。因此,脱附使反应的PA范围取值变宽。诱导相变的因素对反应的作用主要体现在CO吸附速率较小的时候。在PA很小时,诱导相变降低A的浓度,但增加B和β相的浓度及反应速率。但当PA较大时,诱导相变对反应几乎没有影响。这是因为PA很小时,β相的产生主要来自诱导相变,并导致反应的发生,这个缓慢的反应抑制了A的浓度,使A的浓度从0连续增加。而当PA较大时,系统中已经存在大量的β相,因此诱导相变对反应的影响不大。此外,在我们的模拟中,也出现了浓度振荡现象。   在A+1/2B2→0模型中,我们考虑了粒子间的相互作用能和反应温度。通过设定重构、诱导相变和脱附的势垒能,模拟计算了不同的温度下CO2产生速率与CO吸附速率的关系。我们发现,在一定的温度范围内,温度越高则反应相变点附近发生CO中毒的趋势越缓慢,温度越低则由高反应区向低反应区的转变越快。温度越高,表面上各种势垒对反应的作用越低,CO在表面的脱附越容易,导致在PA较小时表面不容易产生CO“中毒”。本文各章节的内容安排如下:   第一章:概述了CO在Pt表面的催化氧化问题。主要介绍了这类反应的实验现象,反应的机理和实验结果,还介绍了Pt表面的具体结构和不同表面的反应性质。   第二章:介绍了研究和模拟CO催化氧化反应使用的基本方法以及主要模型。   第三章:采用A+B→0反应模型,研究脱附和诱导相变在反应中的影响。   第四章:采用A+1/2B2→0模型,研究温度的变化引起反应相变和反应区域的变化,并与实验结果进行了比较。  
其他文献
本文采用第一性原理理论研究氢吸附Si表面和In吸附氢钝化的Si(100)面的结构和性质。 首先进行了H吸附Si低指数面的研究。用US-PP和PAW两种势对Si晶格常数进行优化,结果显示
本文采用量子回归定理和傅里叶变换,研究了一个现实系统的自发辐射的相干控制.对于一个现实的系统,可以实现干涉效应,诸如中峰和内边峰的抑制、外边峰的窄化.为此,提出如下方案:激
本文用模拟退火方法研究了嵌段共聚物自组装形态,对各种形态之间的转变进行了解释。研究内容包括以下三个方面。 一、模拟了对称的双亲三嵌段共聚物在溶剂中的自组装过程。
圆筒状合成彩虹全息图可将各种二维图象合成为伴有动作的360度立体动态影像,但是制作这种全息图时需将一千多幅电影画面在激光照射下一幅一幅的转移到全息胶片上,就是使用全自