《前過渡金屬氧化物：離子-分子反應的機理研究》是依託福州大學，由黃昕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：前過渡金屬氧化物：離子-分子反應的機理研究
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃昕
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
前過渡金屬氧化物在物理化學等性質上的多樣性和廣泛的技術套用, 使其在催化、材料和表面科學等諸領域備受關注。我們研究小組致力於開展過渡金屬氧化物催化劑改良的簇模型研究及相關新穎化學成鍵的挖掘工作。本項目將對一系列前過渡金屬氧化物離子-分子反應的構效關係和反應機理展開系統深入研究。與實驗相結合的高精度計算模擬方法將有助於釐清組成、電荷分布、化學計量比、氧化態、尺寸等因素在反應活性中扮演的角色。上述研究將從分子層面探索調控前過渡金屬氧化物反應活性的可行途徑，為該類功能材料和催化劑的性能改進以及相應的實驗研究提供可靠的理論依據。
結題摘要
前過渡金屬氧化物因其在催化劑、催化劑載體、材料和表面科學等諸領域的廣泛套用而備受關注。我們研究小組始終致力於開展過渡金屬催化劑改良的簇模型研究及相關新穎化學成鍵（金屬芳香性）的挖掘。本項目已對一系列前過渡金屬氧化物離子-分子反應的構效關係和反應機理展開系統深入研究。與實驗相結合的高精度計算模擬方法將有助於釐清組成、電荷分布、化學計量比、氧化態、尺寸等因素在反應活性中扮演的角色。例如：採用密度泛函理論對化學計量比鎢氧簇陽離子(WO3)n+ (n = 1-4)以及帶不同電荷的單核鎢氧簇WO3(-/0/+) 與CO反應的機理進行了系統研究。計算結果表明：化學計量比鎢氧簇陽離子(WO3)n+ (n = 1-4)的最穩結構中均存在一個拉長的W-O鍵連結端氧自由基(W-Ot•)。這類氧自由基具有很高的反應活性，在氧化反應中作為活性中心。通過計算反應勢能面確定化學計量比鎢氧簇陽離子(WO3)n+ (n = 1-4)與CO的反應機理。單核WO3+的高反應活性與其中心原子鎢的低配位環境有關。比較不同電荷的單核鎢氧簇WO3(+/0/-) 與CO的反應勢能面可以看出，從陽離子到中性再到陰離子，CO的氧化逐步變得困難。上述研究將從分子層面探索調控前過渡金屬氧化物反應活性的可行途徑，為該類功能材料和催化劑的性能改進以及相應的實驗研究提供可靠的理論依據。
