عنوان مقاله :
بررسي جذب CO در نانوساختارهاي كبالت با استفاده از تئوري تابعي چگالي (DFT): فازهاي كريستالي مكعبي و هگزاگونال
عنوان به زبان ديگر :
A Study of the adsorption of CO on cobalt nanostructures: Cubic and hexagonal crystalline phases
پديد آورندگان :
نخعي پور علي دانشگاه فردوسي مشهد - گروه شيمي , دولتي فاطمه دانشگاه فردوسي مشهد - گروه شيمي , داروگر وحيدرضا دانشگاه فردوسي مشهد - گروه شيمي , دولتي زهره دانشگاه فردوسي مشهد - گروه پليمر , افخمي وجيهه دانشگاه آزاد اسلامي واحد مشهد - گروه شيمي
كليدواژه :
فيشر تروپش , نانو كبالت , كريستال مكعبي و هگزاگونال , نظريه تابعي چگال , جذب CO
چكيده فارسي :
در اين مقاله، انرژي جذب و ساختار مونوكسيد كربن (CO) در فازهاي كريستالي مكعبي(fcc) و هگزاگونال (hcp) در نانو ذرات كبالت با استفاده از محاسبات تابعي چگال (DFT) مورد ارزيابي قرار گرفته است. روند كلي فعاليت سنتز فيشر تروپش (FTS) بر روي كاتاليزورهاي كبالت با مقايسه انرژي جذب مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به محاسبات، كاتاليزورهاي كبالت در فازhcp، بازده و كارايي بهتري را نسبت به فاز فلزي fcc نشان مي دهد. انرژي جذب CO در سطوح مختلف كبالت و همچنين انرژي فعال سازي جذب CO در تك لايه (1ML) در موقعيت عمودي (top) نسبت به اتم كبالت درفازهاي كريستالي مكعبي و شش ضلعي نانوساختارهاي كبالت محاسبه شد. نتايج نشان داد كه بيشترين مقدار انرژي جذب در فازهاي كريستالي fcc نسبت به hcp است. در نتيجه انرژي پايين جذب CO در موقعيت top كبالت در hcp مي تواند فعاليت بالاتر اين كاتاليست را نسبت به فازهاي ديگر آن در واكنش FTS توضيح دهد.
چكيده لاتين :
In the present work, the adsorption energies and structures of carbon monoxide (CO) on cubic and hexagonal crystalline phases of cobalt nanoparticles has been evaluated using density functional theory (DFT) calculations. However, the general trend in Fischer- Tropsch synthesis (FTS) activities on cobalt-based catalysts is reproduced by comparing adsorption energies. The catalysts with higher fractions of hcp phase exhibited higher conversion in FTS reaction than those cobalt fcc metallic phase. For evaluation of CO adsorption energies on cobalt surfaces, we have calculated the activation energy of adsorption of CO at 1 ML (ML=monolayers) on top of cobalt atoms on cubic and hexagonal crystalline phases of cobalt nanostructures. The results predicted that, the largest adsorption energies are found for the fcc crystalline phases and hcp surface adsorbed CO with lower energies. Since the lower energy of the adsorption of CO on cobalt hcp top sites may explain the higher activity of cobalt catalysts with hexagonal crystalline phases in FTS reaction.
عنوان نشريه :
شيمي كوانتومي واسپكتروسكوپي
