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作者：刘慧慧;来壮壮;魏呵呵;王志强;郭耘;胡培君;
单位：华东理工大学化学与分子工程学院,绿色化学工程与工业催化国家重点实验室,工业催化研究所;上海科技大学物质科学与技术学院;
摘要：尖晶石相ZnCr_2O_4作为CO/CO_2加氢反应的重要催化材料，其表面活性氢物种的产生机制及其对CO加氢反应的作用一直备受争议。首先计算了最稳定的ZnCr_2O_4(111）表面H_2物种的活化，结果表明H_2分子在ZnCr_2O_4(111）表面异裂解离产生的Zn-H和O-H物种比H_2均裂解离产生两个O-H物种更加容易，且H_2通过异裂解离可以有效产生高活性的Zn-H物种，这主要归因于ZnCr_2O_4(111）表面Zn物种具有灵活的3d轨道，同时由于Zn 3d轨道具有较高的对称性，因此有利于H负物种的稳定。最后，研究了ZnCr_2O_4表面CO选择性加氢的反应机制，发现ZnH物种进攻CO分子的C~(δ+)/O~(δ-)生成COH或HCO物种能垒均比O-H物种作为氢源产生相同的关键中间物种能垒更低，说明Zn-H物种是CO选择性加氢反应具有高活性的关键物种；其次，还可以发现Zn-H物种活化CO产生HCO物种能垒最低，表明Zn-H物种对CO选择性加氢反应也体现出较高的活性。实验结果可为Zn基合成气选择性加氢催化材料的理性设计提供一些指导。
关键词：ZnCr_2O_4(111);;氢负物种;;合成气;;选择性加氢;;密度泛函理论
基金资助：国家自然科学基金青年基金项目（22203030）资助
