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J-GLOBAL ID：201302209466085953   整理番号：13A1197990

V₂O₅(001)表面でのNH₃及びO₂によるNOの選択的接触還元の反応機構の周期的DFT研究:競争サイト及び経路

Periodic DFT study on mechanism of selective catalytic reduction of NO via NH₃ and O₂ over the V₂O₅ (001) surface: Competitive sites and pathways

著者 (19件)： YAO Huichao (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  YAO Huichao (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  YAO Huichao (Coll. of Sci., China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  CHEN Yu (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  CHEN Yu (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  ZHAO Zhen (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  ZHAO Zhen (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  ZHAO Zhen (Coll. of Sci., China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  WEI Yuechang (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  WEI Yuechang (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  WEI Yuechang (Coll. of Sci., China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  LIU Zhichang (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  LIU Zhichang (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  ZHAI Dong (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  ZHAI Dong (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  LIU Baijun (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  LIU Baijun (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  XU Chunming (State Key Lab. of Heavy Oil Processing, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN) ,  XU Chunming (Coll. of Chemical Engineering, China Univ. of Petroleum, Beijing 102249, CHN)
資料名： Journal of Catalysis  (Journal of Catalysis)
巻： 305  ページ： 67-75  発行年： 2013年09月 
JST資料番号： H0480A  ISSN： 0021-9517  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： V₂O₅表面でのNH₃及びO₂によるNOの選択的接触還元(SCR)が空気汚染の軽減のために注目を集めている。周期的DFTレベルの理論的研究から,Lewis酸活性点は代表的なEley-Rideal機構の一つの開始点であるが,他の活性点が存在または反応中に形成され,その両方が競争してその役割を演じていることが分かった。この研究で,四要素段階からなる統合的触媒サイクル(i)NH₃+NO+V₂O₅→N₂+H₂O+HV₂O₅,(ii)NH₃+NO+HV₂O₅→N₂+H₂O+HHV₂O₅,(iii)NH₃+NO+HHV₂O₅→N₂+2H₂O+HV₂O₄,及び(iv)NH₃+NO+O₂+HV₂O₄→N₂+2H₂O+V₂O₅を統一的理論モデルとして提案した。この機構は,実験及び他の理論的研究結果とよく一致し,多様な活性点に対する触媒活性の差を相対エネルギー及び障壁の高さ,サイクル中に現れる中間体及び遷移状態を数値で説明できる。ステップIに対して,Lewis酸サイトV_aでOHのH移動によるHOVNH₂分子の形成には高活性化エネルギー(63.6kcal/mol)が必要であるが,N₂及びH₂Oの放出が比較的簡単に起こる。しかし,最も期待できる経路はステップIでV_bを通ることである。二重のVOHサイトの最も安定な型がステップIIIの最後でH₂Oを移動し易くする経路を示していることが分かった。計算から,ステップIVは,酸素空孔及びVOHサイトは互いに反対側にあるHV_t1関連経路を通して起こりやすいことが分かった。この新しい多元ステップ機構は我々にV₂O₅表面上でのSCR反応をより深く理解させ,SCR触媒の設計を重要サイト及び経路に関係する理論的予測を基に改良できる期待が持てることが分かった。Copyright 2013 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *酸化バナジウム ,  選択性 ,  *接触還元 ,  *アンモニア ,  酸素 ,  一酸化窒素 ,  活性部位 ,  触媒活性 ,  *反応機構 ,  密度汎関数法 ,  反応経路 ,  中間体 ,  遷移状態 ,  Lewis酸 ,  Broensted酸 ,  公害対策 ,  大気汚染 ,  活性化エネルギー ,  排気ガス制御 ,  計算機シミュレーション ,  計算機利用 ,  利用

分類 (4件)： 酸化,還元  (CF02060T) ,  貴金属触媒  (CB06122I) ,  反応操作(単位反応)  (XE01040I) ,  反応工学,反応速度論  (XE01020M)

タイトルに関連する用語 (8件)： NH3 ,  O2 ,  NO ,  選択的接触還元 ,  DFT ,  研究 ,  競争 ,  経路