Density functional theory study on catalytic dehydrogenation of methylcyclohexane on Pt(111)

脱氢 甲基环己烷 化学 密度泛函理论 催化作用 环己烯 吸附 甲苯 光化学 物理化学 计算化学 有机化学
作者
Fengtao Chen,Yanping Huang,Chengjing Mi,Kui Wu,Weiyan Wang,Wensong Li,Yong Yang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:45 (11): 6727-6737 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2019.12.096
摘要

Density Functional Theory (DFT) method was used to study the step-by-step dehydrogenation of methylcyclohexane (MCH) to toluene on a Pt(111) surface to understand adsorption properties of the reactants, intermediates and the products involved. The results indicate that dehydrogenation occurs preferentially in the para position. Methylcyclohexane is a saturated molecule and its adsorption on the surface of Pt(111) falls into the category of physical adsorption. 4-methyl-cyclohexene and methyl-cyclohexadiene are the most likely dehydrogenation intermediates. The C–C bond on the six-membered ring has a significant shrinkage after the dehydrogenation reaction. The highest energy barrier of 32.46 kcal/mol is calculated for the first dehydrogenation step, which may potentially be the rate-determining step for the entire reaction network. These are consistent with the experimental results.
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