Введение
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1 Формы адсорбции Н2, СО, О2, NO, N2O на гранях Pt и Pd 10
1.2. Механизмы реакций окислительного катализа на платиновых металлах с участием реактантов: Нг, СО, О2, NO, N2O, адсорбированных в молекулярных и диссоциативных формах 18
1.2.1. Низкотемпературное окисление оксида углерода в реакциях СО + 02, СО + N20 18
1.2.2. Окисление водорода 22
1.2.3. Окисление водорода оксидом азота 25
1.3. Применение квантово-химических подходов в изучении механизма элементарных стадий каталитических реакций на металлах платиновой группы: адсорбция и интермедиаты реакций СО + 02, Н2 + 02, СО + N20, NO + Ы2 26
1.3.1. Применение полуэмпирического метода взаимодействующих связей (MB С) 26
1.3.2. Применение метода теории функционала плотности (DFT) 30
1.4. Заключение 36
Глава 2. Экспериментальные методы исследования 3 8
2.1. Схема экспериментальной установки 3 8
2.2. Устройство и принцип действия молекулярного пучка 43
2.3. Термодесорбционная масс-спектроскопия (ТДС и ТПР) 41
Глава 3. Экспериментальные результаты и их обсуждение 49
3.1 Низкотемпературное каталитическое окисление оксида углерода на грани Pd(l 10) в реакциях СО + Ог, СО + N2O 49
3.1.1. Адсорбция 02, СО, N2O, природа "приповерхностного" кислорода 50
3.1.2. Гистерезис в реакции стационарного окисления СО, механизм реакции 55
3.1.3. Изотопная метка ОадС: возможность образования «горячего» кислорода, установление реакционной способности атомарного и "приповерхностного" кислорода 61
3.1.4. Эффект воздействия слоя СОадС на энергию связи атомов кислорода ОадС 66
3.1.5. Гистерезис в реакциях СО + NO, СО + N2O, механизм реакций 68
3.2. Исследование механизма окисления водорода на грани Pd(l 10) при низких температурах (ТПР) 73
3.2.1. Адсорбция D2, характер воздействия слоя СОадс на десорбцию D2 из слоя Dj^ 74
Глава 4. Теоретические методы исследования 98
4.1. Полуэмпирические методы расчёта 98
4.1.1. Метод взаимодействующих связей: характер морфологических изменений нанокластера палладия (Pdn) в ходе адсорбции кислорода 98
4.1.2. Метод минимизации "энергии Гиббса": механизм воздействия слоя СОадс на энергию связи атомов кислорода, адсорбированных на гранях Pd(lOO), Pd(l 11), Pd(llO) 104
4.2. Расчёты методом DFT: квантово-химическое исследование природы связи адсорбированных атомов Наде, Оадс, молекул Н2ОадС и ОНадс-групп на гранях Pt(l 11) и Pt(100) 112
Заключение 126
Выводы 129
Основные публикации автора по теме диссертации 131
Список цитируемой литературы 133
Приложение 146
