《乙醇燃料電池催化反應機理的第一性原理研究》是依託復旦大學，由劉智攀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：乙醇燃料電池催化反應機理的第一性原理研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉智攀
- 負責人職稱：教授
- 批准號：20773026
- 研究期限：2008-01-01 至 2010-12-31
- 申請代碼：B0301
- 支持經費：30（萬元）
項目摘要
乙醇在金屬表面的電化學氧化是乙醇燃料電池中最為重要的催化過程。由於該反應的選擇性低，難實現全氧化，大大阻礙了乙醇燃料電池的實際套用。為了研究該反應的微觀機理，本課題將發展第一性原理的密度泛函（DFT）並行計算方法來模擬電化學條件下的金屬/水界面系統。由於研究系統大（納米尺度），原子數多，研究將基於以受限軌道為基組（confined orbital）的DFT方法，構建及最佳化金屬的受限軌道基組，以提高計算效率；引入真空反電荷極板，編寫電化學計算模組，求解帶電錶面在不同電壓條件下的總能量；逐步最佳化過渡態，尋找較優反應路徑，並捨棄過高活化能反應通道，求解複雜催化體系的選擇性問題。在這些方法的基礎上，研究乙醇在金屬表面的電化學全氧化機理，通過動力學模擬，尋找反應的關鍵步驟，理解合金等添加物對反應活性以及選擇性的影響，提出醇類在金屬表面氧化的基本規律，為預測及實驗尋找能更好氧化乙醇的新材料奠定基礎。
