关键词：密度泛函理论;Au(111)面;噻吩加氢脱硫;反应机理;Density functional theory;Au(111) plane;Hydrodesulfurization of thiophene;Reaction mechanism
摘 要：采用密度泛函理论方法研究了噻吩在Au(111)面上的吸附模式,并探讨了其在Au(111)面上可能的加氢脱硫反应机理,对不同机理下各个基元反应的过渡态进行了筛选,得到了各个步骤的能量变化及所需活化能.计算结果表明,噻吩在Au(111)面上以S端倾斜吸附在Top位时最稳定.直接脱硫机理表明,其所需活化能较低,升高温度有利于提高脱硫反应产率,但脱硫产物较难控制;间接脱硫机理表明,脱硫反应最可能按照加氢异构方式进行,降低温度有利于脱硫反应产率的提高.随着反应的进行,噻吩环中的C-S键键长逐渐增大,键能逐渐减小,有利于C-S键断裂,具体步骤为:(1)C4H4S+H2 →α,α-C4H6S; (2)α,α-C4H6S+H2→C4H8S;(3)C4H8S+H2→C4H10+S,其中S原子的脱去步骤所需活化能最高,为反应的限速步骤.