乙醇在銠奈米粒子上的氧化蒸氣再形成反應(1/2)

我們計畫研究乙醇在銠奈米粒子上的氧化蒸氣再形成反應 (OSR, C2H5OH + H2O + O2 → H2 + CO2)。這個反應對化學工業及燃料電池的應用非常重要，因為這是產氫的重要來源，而且乙醇很容易就從生質材料的發酵萃取而來。銠金屬觸煤有最好的乙醇轉換效率以及氫選擇性。為了了解這個反應的機制，之前的研究都專注於乙醇分解中，CH2CH2O*的行成以及接下來的C-C 鍵斷裂，而由氧分子及水分子解離而來的表面氧原子及氫氧根(-OH)所扮演的角色卻沒有被探討。本計畫的目標就是要研究此表面氧原子及氫氧根對整個再形成反應的效應，以及此效應和銠奈米粒子結構的關連性。計畫將涵蓋模型系統研究、密度泛涵計算和真實觸煤實驗。模型系統研究將在超高真空的環境下進行，使用各式表面探測技術量測表面結構與反應。密度泛涵計算和真實觸煤實驗將由合作者執行。密度泛涵計算將給出每一個反應步驟在不同表面位置的活化能與反應能量。我們將比較計算結果，真實觸煤實驗，以及模型系統結果，希望能釐清氧原子及氫氧根的效應，以及他們和結構的相依性。