CeO2催化CO2和甲醇合成碳酸二甲酯构效关系和反应机理研究

项目名称： CeO2催化CO2和甲醇合成碳酸二甲酯构效关系和反应机理研究

项目编号： No.21176179

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工业

项目作者： 王胜平

作者单位： 天津大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 温室气体CO2和甲醇合成绿色化学品碳酸二甲酯是一条很有吸引力的工艺路线。通过调变催化剂制备中晶体生长时的物理、化学条件（如温度、压力和溶液的性质等），实现不同活性晶面的结构导向生长，可控合成具有不同晶面的CeO2催化剂。揭示催化剂晶面结构（(111)晶面、(110)晶面、(100)晶面、晶格缺陷）、酸碱中心（L和B酸（碱）位、酸碱量、酸碱强度）与催化性能间的构效关系。通过原位红外动态行为研究，确定CO2在催化剂表面的吸附活化方式、反应生成的中间体物种及中间体与甲醇的反应方式，明确CO2和甲醇反应合成碳酸二甲酯的反应机理。结合DFT量化计算，考察反应物、中间产物和产物物种在催化剂表面的吸附情况，进行过渡态搜索，比较各步反应活化能大小，确定反应速率控制步骤。比较在具有不同晶面的CeO2催化剂上进行速率控制步骤反应的活化能大小，验证实验得出的催化剂结构与催化性能间的构效关系，明确反应的活性晶面。

中文关键词： 二氧化碳；碳酸二甲酯；晶面；构效关系；反应机理

英文摘要：

英文关键词： CO2；dimethyl carbonate；surface；structure and catalytic activity；reaction mechanism