Multiscale Study of the Mechanism of Catalytic CO2 Hydrogenation: Role of the Ni(111) Facets

甲烷化 离解(化学) 催化作用 水煤气变换反应 反应机理 基本反应 动力学蒙特卡罗方法 密度泛函理论 解吸 反应速率 甲烷 氧化还原 化学 化学反应 反应中间体 蒙特卡罗方法 吸附 化学物理 计算化学 物理化学 无机化学 动力学 物理 有机化学 统计 数学 量子力学
作者
Pablo Lozano‐Reis,Hèctor Prats,Pablo Gamallo,Francesc Illas,R. Sayós
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (15): 8077-8089 被引量:60
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c01599
摘要

The molecular mechanism of CO2 hydrogenation on a Ni(111) surface has been thoroughly investigated by means of periodic density functional theory calculations, including dispersion interactions, along with accurate kinetic Monte Carlo simulations, including lateral interactions between the adsorbates. The present reaction model involves 25 different species and a total of 86 elementary processes, including adsorptions, desorptions, surface chemical steps, and diffusions. The reaction network accounts for three different mechanisms for the reverse water-gas shift reaction and three different mechanisms for methanation. The kinetic Monte Carlo simulations reveal that the reverse water-gas shift reaction dominates the CO2 hydrogenation on Ni(111) with no evidence of methane formation. The reaction proceeds mainly through the redox route, with the carboxyl pathway also being active but to a lesser extent. Methane production is hindered by the H + CO → HCO endothermicity and the prohibitive energy barrier for CO dissociation, implying CO desorption rather than evolution through the Sabatier reaction. A detailed comparison to earlier theoretical studies supporting the methanation reaction shows that some unreliable assumptions along with limited theoretical approaches biased the former conclusion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zephyrforzhou完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
思源应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
lwl666应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
whatever应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
敬老院N号应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
6秒前
Holland完成签到,获得积分10
6秒前
zhouxuefeng发布了新的文献求助10
12秒前
CipherSage应助水蓝丨剑月采纳,获得10
17秒前
Akim应助郭宇采纳,获得10
19秒前
领导范儿应助假面绅士采纳,获得10
21秒前
科研通AI2S应助ShiRz采纳,获得10
21秒前
李健的小迷弟应助ShiRz采纳,获得10
21秒前
科研通AI5应助ShiRz采纳,获得10
21秒前
CodeCraft应助ShiRz采纳,获得10
21秒前
FashionBoy应助ShiRz采纳,获得10
21秒前
彭于晏应助云泥采纳,获得10
21秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322170
关于积分的说明 10209141
捐赠科研通 3037424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666679
邀请新用户注册赠送积分活动 797625
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757944