Nb+离子活化甲烷脱氢反应机理密度泛函(DFT)研究 (2006年)

通过DFT-UB3LYP方法，计算了五重、三重和单重自旋态下的气相Nb+离子活化甲烷脱氢反应的能量变化，并对其直接式和插入式反应机理进行了比较，考察了自旋翻转对反应的影响。结果表明，插入式脱氢较直接式有利，CH4上的H转移到Nb+上形成的中间体HNbCH+中，多重度由五重降为三重，反应活化能垒显著降低；HNbCH+可经四中心过渡态转化为（H2）NbCH+，最后生成三重态的NbCH++H2。速控步骤为（H2）NbCH+的脱氢。此外，通过对V+，Nb+，Ta+活化甲烷的比较研究了三者活化甲烷的反应活性。