负载贵金属催化剂表界面介尺度结构及作用机制研究

项目名称： 负载贵金属催化剂表界面介尺度结构及作用机制研究

项目编号： No.91334103

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 化学工业

项目作者： 王建国

作者单位： 浙江工业大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 负载贵金属催化剂在能源与资源转化中发挥着重要的作用，表界面介尺度结构是决定其催化性能的关键因素。然而目前缺乏对负载贵金属催化剂表界面介尺度科学的定义、准确的表达、尤其是其反应与扩散耦合的研究。针对这一现状并基于我们的研究基础，本项目以负载贵金属催化剂为研究对象、根据催化作用本质，建立负载贵金属催化剂表界面介尺度模型；采用理论、计算与实验相结合的方法，对负载贵金属催化剂表界面介尺度结构进行调控；采用密度泛函、动力学蒙特卡洛以及传统的反应传递模型等，探索适合研究负载贵金属催化剂表界面介尺度作用机制的方法，并建立反应与扩散的耦合；以石油化工的重要模型反应（加氢脱硫）为例，揭示负载贵金属催化剂表界面介尺度的加氢脱硫作用机制，并建立介尺度结构与催化性能关系。因此本项目不仅对负载贵金属的研究有重要的意义，也对其他类型的催化剂介尺度有一定的参考价值。

中文关键词： 介尺度；热力学；量子化学计算；负载贵金属催化剂；加氢反应

英文摘要： Supported noble metal catalysts have played an important role in the conversion of energy and resources. The surface/interfacial structure on mesoscale is the key factor for their catalytic performances. However, there is lack of a scientific definition and an accurate expression, espcially the diffusion-reaction mechanism and coupling on the surface/interface of supported noble metal catalysts on mesoscale. Based on current situation and our research experience, in this project, we will focus on the study of supported noble metal catalysts. The surface/interface on mososcale model is built according to the catalytic nature. The surface/interfacial structures on mesoscale is tuned from theoretical, calculations and experimental viewpoints . We attempt to find the suitable method to describe the work mechanism of the surface/interface of supported noble metals on mesoscale, particularly the diffusion-reaction mechanism and coupling based on density functional theroy, kinetic monte carlo and the tranditional reaction-transport model. Finally, taking one important reaction model, hydrodesulfurization, in petrochemical industries as an example, we will reveal the hydrodesulfurization mechanism on the mesoscale surface/interfacial structures of supported noble metals. Meanwhile, we will establish the relatio

英文关键词： mesoscale；thermodynamic；quantum chemistry calculation；supported noble metal catalyst；hydrogenation