NH3のPtへの吸収と拡散の動力学:オストワルドプロセスへの影響
Dmitriy Borodin1,2, Igor Rahinov3, Oihana Galparsoro4,5
1Institute for Physical Chemistry, Georg-August University of Goettingen, Tammannstraße 6, 37077 Goettingen, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|October 21, 2021
まとめ
正確なアンモニア (NH3) 脱吸収測定は,プラチナの表面反応をモデル化するために,結合された自由度が不可欠であることを明らかにします. これはオストワルドプロセスとアンモニア結合エネルギーの理解を改善します.
科学分野:
- 表面科学
- 化学動力学
- カタリシス
背景:
- プラチナ表面でのアンモニア (NH3) 脱吸収運動は,オストワルドプロセスのような触媒過程を理解するために重要である.
- 既存のモデルは単純化されたパーティション関数を使用しており,精度を制限する可能性があります.
研究 の 目的:
- Pt{111}とPt{332}の表面からNH3の吸収率を正確に測定する.
- 脱吸収と拡散の基本的な速度定数を決定する.
- 表面反応の理論モデルを改良する.
主な方法:
- 時間分解による脱吸収測定
- トランジション状態の理論モデリング
- 配列自由度分割関数の開発
主要な成果:
- NH3の吸収と拡散の正確な速度定数は,Pt{111}で決定された.
- 自由度分割関数は実験データを正確に再現した.
- NH3結合エネルギーとPt{111) (1.13 ± 0.02 eV) と拡散バリア (0.71 ± 0.04 eV) が確立された.
- NH3は,Pt (0.23 ± 0.03 eV) 上のテラスサイトよりもステップサイトに対する結合エネルギー好みを示しています.
結論:
- NH3脱吸収を記述するには,従来の分割関数モデルは不十分です.
- 結合された自由度を含む洗練された理論的アプローチが必要である.
- これらの発見は,12%のルールに異議を唱え,現在のオストワルドプロセスモデルの限界を説明し,平均場運動学が常に適用できないことを示唆している.
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