基于第一性原理的F-T合成反应网络研究和催化剂的分子设计

表面科学实验与Density Functional Theory (DFT)理论方法的结合可以应用于理解基元反应步骤而控制催化剂的选择性，理解这些步骤对于合理设计更有选择性的催化剂是非常关键的。目前F-T技术已经进入工程的放大阶段，提高催化剂的选择性和活性是F-T技术取得进步的核心问题。为了实现针对整体技术中催化技术的进步，需要从分子水平深刻理解F-T反应的关键步骤以及助剂的作用。本项目拟基于第一性原理研究各种可能物相（如：Fe5C2、Fe3C、Fe2.2C、Fe3C7、α-Fe 等）上的详细反应机理，揭示CO解离、CH4生成、碳链增长等重要步骤的表面控制因素和内在作用机制，在此基础上，通过添加助剂等对催化剂活性相表面进行化学修饰，设计高活性、高选择性的费托合成催化剂。该研究不仅可为机理动力学研究（用于工业放大）提供详实的基础数据，而且对于实现催化剂的分子设计具有极其重要的作用。