鹵素摻雜CeO2及其對甲烷催化的第一性原理計算研究

《鹵素摻雜CeO2及其對甲烷催化的第一性原理計算研究》是依託南開大學，由胡振芃擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：鹵素摻雜CeO2及其對甲烷催化的第一性原理計算研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：胡振芃
• 依託單位：南開大學

中文摘要

甲烷的開發和利用是目前國內外新型清潔能源領域中一個的研究熱點，其中甲烷碳氫鍵的活化是其共同的基礎性的科學課題。本項目計畫利用第一性原理計算研究鹵素摻雜稀土金屬氧化物（CeO2）對於甲烷碳氫鍵的催化活化，主要研究內容包括：（1）含鹵小分子在CeO2表面的吸附與解離特性；（2）鹵素的擴散及鹵素摻雜CeO2表面結構的表征；（3）鹵素摻雜CeO2表面對甲烷碳氫鍵活化的微觀機理；（4）CeO2表面晶向對催化特性的影響。通過本項目的研究，探索甲烷碳氫鍵的基本規律，揭示其微觀活化機理，為新型催化劑的研發提供理論依據和指導，具有重要的研究意義。

結題摘要

本項目的研究主要針對摻雜二氧化鈰的電子結構和相關催化性質進行研究。目前已完成的研究主要集中在摻雜二氧化鈰自身的性質上，已獲得該體系內較為重要的物理規律，可以推廣到以後的研究中。此外，我們還進行若干相關的研究，如催化劑表面表征的STM模擬方法，與二氧化鈰相近的二氧化釩體系，分子與表面相互作用、電荷轉移等工作。目前，已發表SCI研究論文5篇，培養在讀博士研究生1人，在讀碩士研究生3人，碩士研究生畢業1人。