Модели активных центров металлических нанесенных Cu-катализаторов в реакции дехлорирования 1,2-дихлорэтана. Теоретический анализ методом DFT
Авдеев В.И. 1, Ковальчук В.И.2, Жидомиров Г.М. 1, Д’Итри2
1Институт катализа им. Г.К. Борескова, Новосибирск
2Питтсбургский Университет, США
Ключевые слова: 1,2-дихлорэтан, дехлорирование, Cu-катализаторы, активные центры, механизм реакции, расчеты DFT
Страницы: 169-179
Аннотация
в качестве моделей активных центров нанесенных металлических катализаторов предлагается использовать набор дискретных Cu-нанокластеров, удовлетворяющих условиям структурной и электронной стабильности. Плотно упакованный тетраэдрический Cu20-нанокластер, удовлетворяющий этим двум условиям, был взят в качестве базовой модели активных центров нанесенных медных катализаторов. Методом теории функционала плотности проведен теоретический анализ двух возможных механизмов диссоциации связей C—Cl 1,2-дихлорэтана на медных катализаторах. Первый механизм включает последовательное расщепление в молекуле связей C—Cl с последующей стабилизацией хлор-алкильных интермедиатов в три стадии (стадийный механизм). Все стадии являются активированными. Лимитирующей является стадия, соответствующая диссоциации первой связи C—Cl с энергией активации E# = 34,3 ккал/моль. Второй механизм соответствует реакции синхронного элиминирования двух атомов хлора из 1,2-дихлорэтана с выделением этилена в газовую фазу в одну стадию с энергией активации E# = 26,1 ккал/моль (прямой механизм). Сопоставление двух каналов реакции показывает, что на медных катализаторах прямой механизм является наиболее вероятным.
|
