بررسی محاسباتی هیدروژناسیون مونوکسیدکربن برروی سطح کاتالیستی (001) کوارتز آلفا بااستفاده‌از نظریۀ تابعی چگالی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی کرمان

2 دانشگاه علوم پزشکی کرمان

3 دانشگاه علوم پزشکی کاشان

4 دانشگاه علوم پزشکی تهران

doi
10.22034/ijche.2024.414711.1348
چکیده

افزایش تقاضا برای دست‌یابی به سوخت ‌ های پاک و محصولات مفید، علاقه ‌ به یافتن کاتالیست ‌ های فعال و انتخابی را- برای تبدیل مونوکسید کربن به محصولات مطلوب- ایجاد کرد. فرایند هیدروژناسیون کربن مونوکسید اغلب بااستفاده ‌ از کاتالیست ‌ هایی به زنجیره ‌ های هیدروکربنی مایع پلیمریزه می ‌ شود. در این پژوهش، محاسبات تئوری تابعی چگالی ( DFT ) برای بررسی سازوکار واکنش سنتز فیشر- تروپش برروی سطح کاتالیستی سیلیکا استفاده شده ‌ است. سیلسیم دی ‌ اکسید به ‌ عنوان ماده ‌ ای کاتالیزوری شناخته می‌شود که می‌تواند سطحی مناسب برای هیدروژنه ‌ کردن مولکول مونوکسید کربن و درنتیجه، کم ‌ شدن میزان آلاینده ‌ های موجود در هواکره باشد. به ‌ همین دلیل، دراین مطالعه به بررسی محاسبات ترمودینامیکی کلیۀ واکنش ‌ های مربوط ‌ به هیدروژناسیون مونوکسیدکربن برروی پایدارترین حالت سیلیکا (کوارتز آلفا) به ‌ عنوان کاتالیزور و تبدیل آن به محصولات کاربردی ‌ تر مانند متانول و متان پرداخته‌شد. پس ‌ از بررسی مسیرهای تولید متانول و متان، مشخص شد که تولید متانول گرمازا و مرحلۀ تولید COH در آن، به ‌ عنوان مرحلۀ تعیین ‌ کنندۀ سرعت است و در مورد مسیر متان نیز که فرایندی گرماگیر است، مرحلۀ CH+H مرحلۀ تعیین ‌ کنندۀ سرعت است؛ نتایج نشان می‌دهد که تشکیل متانول درمقایسه ‌ با دیگر محصولات مطلوب ‌ تر است .