课题基金 / 基金详情

Pt表面でのNO吸着特性と直接分解反応に関する理論的研究

Pt表面でのNO吸着特性と直接分解反応に関する理論的研究
Pt表面NO吸附特性及直接分解反应的理论研究
批准号：
07242215
负责人：
平尾 公彦
金额：
$1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1995 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07242215/
关键词：
Pt表面反応密度汎関数法(DFT)シクロヘキサン脱水素反応機構ゼオライト分子動力学プログラムAb initio分子軌道法触媒設計

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本年度は、表面反応のような無限系を含む現象を記述する実用的かつ信頼性のある方法として触媒反応のための新しい密度汎関数法(DFT)の開発を行い、ab initio分子軌道法を併用してPt表面でのシクロヘキサンの脱水素反応機構の理論的研究を行った。従来のDFTでは励起状態を取り扱うことができず、化学反応への適用は困難であった。われわれは多配置波動関数に基づくDFTを開発し、量子化学プログラムGAMESSにコードを組み込んだ。テスト計算でCI法など他の高精度な計算法と比較しうることを確認し、Pt表面の問題に適用した。Pt表面での脱水素反応では、いったん表面に分子吸着したシクロヘキサンが安定な中間体を経てベンゼンが生成することが実験的に知られており、その中間体はC_6H_9の組成でPt表面に強く結合していることがわかっている。その構造については、椅子型コンホメーションを保ったままシクロヘキサンから3つのaxialHが抜けた構造と、炭素環の片側の3つの炭素からHが1つずつ抜けてπ電子系を形成している構造が考えられているが、最初の構造について炭素環が椅子型から平面型構造に変わっていく様子をRHF,DFTにより計算したところ、RHF計算では反発型のポテンシャルカーブが得られたが、DFT計算ではポテンシャルの山を越えた後に安定化することがわかった。今後はさらにベンゼン生成過程を調べるとともに、Pt原子数個からなるクラスターを表面に代用させた計算を行ってPt触媒の効果を調べる。並行して、ゼオライトの選別的分子吸着機能等の特性を評価するために、触媒設計に向けた分子動力学プログラムの開発を行っている。力場としては河村らの開発したものを用い、比較的大きな構造単位を扱うために高速化を目指した設計を行っている。
英文摘要
本年度は、表面反応のような無限系を含む現象を記述する実用的かつ信頼性のある方法として触媒反応のための新しい密度汎関数法(DFT)の開発を行い、ab initio分子軌道法を併用してPt表面でのシクロヘキサンの脱水素反応機構の理論的研究を行った。従来のDFTでは励起状態を取り扱うことができず、化学反応への適用は困難であった。われわれは多配置波動関数に基づくDFTを開発し、量子化学プログラムGAMESSにコードを組み込んだ。テスト計算でCI法など他の高精度な計算法と比較しうることを確認し、Pt表面の問題に適用した。Pt表面での脱水素反応では、いったん表面に分子吸着したシクロヘキサンが安定な中間体を経てベンゼンが生成することが実験的に知られており、その中間体はC_6H_9の組成でPt表面に強く結合していることがわかっている。その構造については、椅子型コンホメーションを保ったままシクロヘキサンから3つのaxialHが抜けた構造と、炭素環の片側の3つの炭素からHが1つずつ抜けてπ電子系を形成している構造が考えられているが、最初の構造について炭素環が椅子型から平面型構造に変わっていく様子をRHF,DFTにより計算したところ、RHF計算では反発型のポテンシャルカーブが得られたが、DFT計算ではポテンシャルの山を越えた後に安定化することがわかった。今後はさらにベンゼン生成過程を調べるとともに、Pt原子数個からなるクラスターを表面に代用させた計算を行ってPt触媒の効果を調べる。並行して、ゼオライトの選別的分子吸着機能等の特性を評価するために、触媒設計に向けた分子動力学プログラムの開発を行っている。力場としては河村らの開発したものを用い、比較的大きな構造単位を扱うために高速化を目指した設計を行っている。
期刊论文(14)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
C. Leforesstier: "Transition state resonances by complex scaling: A three-dimensional study of ClHCl" Journal of Chemical Physics. 103. 8468-8476 (1995)
C. Leforesstier：“复杂尺度的过渡态共振：ClHCl 的三维研究”化学物理杂志。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
H.Nakano: "Theoretical study of the excitation spectra of fire-membered ring compounds:cyclopentadiene,furan and pyrrole" Journal of Chemical Physics. (印刷中).
H. Nakano：“火元环化合物的激发光谱的理论研究：环戊二烯、呋喃和吡咯”《化学物理杂志》（正在出版）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
T.Tsuneda: "Study of low-lying electronic statis of ozone by multireference Moller-Plesset perturbation method" Journal of Chemical Physics. 103. 6520-6528 (1995)
T.Tsuneda：“通过多参考 Moller-Plesset 微扰法研究臭氧低洼电子统计”《化学物理杂志》。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
K.hirao: "Functionality Materials" Elsevier Publishing, (1995)
K.hirao：“功能材料”Elsevier Publishing，（1995）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 7 条
    大規模分子系の理論開発
    • 批准号：
      04F04710
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2004
    • 负责人：
      平尾 公彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    分子振動の化学-理論的アプローチ-
    • 批准号：
      02F00163
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.22万
    • 财政年份：
      2002
    • 负责人：
      平尾 公彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    次世代分子理論の開発
    • 批准号：
      13853007
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    • 资助金额：
      $49.0万
    • 财政年份：
      2001
    • 负责人：
      平尾 公彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    相対論効果を考慮した分子理論の開発とその応用
    • 批准号：
      99F00437
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.38万
    • 财政年份：
      2000
    • 负责人：
      平尾 公彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo