Reaction Dynamics of CO2 Hydrogenation on Iron Catalysts Using ReaxFF Molecular Dynamics Simulation

雷亚克夫 分子动力学 纳米团簇 催化作用 化学 离解(化学) 反应性(心理学) 化学物理 星团(航天器) 计算化学 化学工程 物理化学 有机化学 原子间势 工程类 医学 替代医学 病理 计算机科学 程序设计语言
作者
Quang K. Loi,Debra J. Searles
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:40 (35): 18430-18438
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c01212
摘要

The conversion of CO2 to hydrocarbons using catalysts is a promising route to utilize CO2 and produce more valuable chemicals in a sustainable manner. Recent studies have shown that iron-based catalysts perform well for the hydrogenation of CO2. While the hydrogenation reaction mechanism in the gas phase is straightforward, when catalyzed by iron it has been demonstrated to involve various chemical transformations, and the selectivity and conversion are strongly dependent on the particle size. To further investigate the dependence of the reactivity of iron catalysts on cluster size, we performed reactive molecular dynamics simulations using the ReaxFF force field (ReaxFF-MD) for iron nanoclusters of various sizes in a CO2 and H2-rich environment. We demonstrated that the homogeneous hydrogenation of CO2 was correctly described by this ReaxFF model. The dissociation mechanism of CO2 on the Fe4, Fe16 clusters, and the bcc(100) Fe slab agrees with previous DFT results. The ReaxFF-MD simulations suggest a strong dependence of reactivity on the cluster size, with the Fe4 cluster having the highest reactivity. We show that ReaxFF-MD provides a route to understand reaction mechanisms in these nonequilibrium reactive processes where fast processes and local minima are important.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xxx发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助nuliya采纳,获得10
1秒前
kira完成签到,获得积分10
2秒前
刘星星发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
汉堡包应助LYM采纳,获得10
3秒前
吉势甘发布了新的文献求助10
3秒前
zhu应助七块采纳,获得10
4秒前
5秒前
SweepingMonk应助kkkkkw采纳,获得10
5秒前
Summer完成签到,获得积分10
5秒前
研友_VZG7GZ应助starryxm采纳,获得10
5秒前
5秒前
WilsonT发布了新的文献求助20
5秒前
3-HP完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
kira发布了新的文献求助10
5秒前
大个应助丸子采纳,获得10
6秒前
EiRoco_0r完成签到,获得积分10
6秒前
wendinfgmei完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
小前途完成签到,获得积分10
7秒前
大方小白发布了新的文献求助10
7秒前
S1mple_gentleman完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
啊大大哇发布了新的文献求助10
9秒前
Jenny应助lan采纳,获得10
9秒前
小前途发布了新的文献求助10
10秒前
zino发布了新的文献求助10
10秒前
好好完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI5应助keigo采纳,获得10
10秒前
11秒前
Blaseaka完成签到 ,获得积分10
11秒前
xiu发布了新的文献求助10
11秒前
Anne应助zzzzzk采纳,获得10
11秒前
迟大猫应助细腻白柏采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107497
关于积分的说明 9285892
捐赠科研通 2805298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539865
邀请新用户注册赠送积分活动 716714
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709678