Modelling unsaturated hydrocarbons on metals: towards understanding catalytic processes

Valcarcel Ortí, Ana

Belongs to TDX:SerieTesis collection

TITLE:

Modelling unsaturated hydrocarbons on metals: towards understanding catalytic processes - TDX:856

Handle:

http://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX856

Date:	2005-09-26
Departament/Institute:	Departament de Química Física i Inorgànica Universitat Rovira i Virgili.
Director:	Clotet Romeu, Anna M. Ricart Pla, Josep Manel
Author:	Valcarcel Ortí, Ana
Title:	Modelling unsaturated hydrocarbons on metals: towards understanding catalytic processes

Description:	In this thesis we performed a systematic study of the adsorption of unsaturated hydrocarbons on metal surfaces. We used DFT-based methods and periodic models. The characterisation of the surface structures, adsorption modes and nature of the adsorbatesurface interaction along with the calculation of the relative stabilities, reaction energies and reaction barriers are key steps to understand surface phenomena. We want also to emphasize that the simulation of vibrational spectra can also play a decisive role in heterogeneous catalysis. Our work was aimed at complementing experimental observations and providing additional data, so that complex surface processes could be unravelled.We focused our attention on three systems: propyne adsorbed on copper, platinum, palladium and rhodium (Chapter 3); the dehydrogenation reaction of propylene to propylidyne on platinum (Chapter 4) and the selective hydrogenation of 1,3-butadiene to butane on platinum and palladium (Chapter 5).The objectives and the main conclusions of this work are: In Chapter 3, we present a systematic study of the adsorption of propyne on several metal surfaces: Cu(111), Pt(111), Pd(111) and Rh(111). First of all, we determined the most favourable adsorption sites and their relative stabilities. The agreement between our results and the experimental data available is fairly good. We found that propyne adsorbs on Cu(111) with its molecular plane perpendicular to the metal surface and bisecting a Cu-Cu bond (di-σ/di-π adsorption mode). On the other hand, on Pt(111), Pd(111) and Rh(111), it prefers to sit on a 3-fold hollow site, with the molecular plane tilted away from the surface normal and the C≡C axis parallel to a metal-metal bond (di-σ/π). The decomposition of the adsorption energ En aquesta tesi hem realitzat un estudi sistemàtic de l'adsorció d'hidrocarburs insaturats sobre superficies metàl·liques. Per tal de portar-lo a terme hem emprat mètodes basats en la teoria del funcional de la densitat (DFT) i models periòdics. És important destacar que la caracterització de les estructures, modes d'adsorció, natura de l'enllaç molècula-superfíe i la determinació de les energies d'adsorció, reacció, i d'activació sóncrucials en catàlisis heterogènia. El coneixement detallat de tots aquests aspectes pot facilitar molt la comprensió dels processos que tenen lloc sobre les superfícies metàl·liques. Cal també remarcar el paper que pot jugar la simulació dels espectres de vibració. Per a molècules relativament grans, com les que s'han estudiat llarg d'aquesta tesi, els espectros de vibració són molt complexos, cosa que dificulta molt el seu anàlisis i assignació. El nostre objectiu principal ha estat complementar les observacions experimentals iproporcionar noves dades que puguin ajudar a comprendre els complexos processos que tenen lloc en la superfície dels catalitzadors metàl·lics. Hem centrat el nostre estudi en tres sistemes concrets: propí adsorbit en coure, platí, pal·ladi i rodi (Capítol 3), la reacció de deshidrogenació de propè a propilidí sobre platí (Capítol 4) i la hidrogenació selectiva de butadiè en platí i pal·ladi (Capítol 5).Podem resumir els objectius i les principals conclusions que s'han derivat de la nostra investigació en tres apartats, que corresponen als tres capítols de resultats.En el Capítol 3, presentem un estudi sistemàtic de l'adsorció de propí en diferents superfícies metàl·liques: Cu(111), Pt(111), Pd(111) i Rh(111). En primer lloc, hem portat a terme un estudi exhaustiu dels possibles llocs d'adsorció en dites superfícies a
Type:	info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Contributor:	Departament de Química Física i Inorgànica Universitat Rovira i Virgili.
Títol:	Modelling unsaturated hydrocarbons on metals: towards understanding catalytic processes
Language:	eng
Subject:	544 - Química física
Format:	application/pdf
Creator:	Valcarcel Ortí, Ana
Rights:	info:eu-repo/semantics/openAccess ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al repositori institucional de la Universitat Rovira i Virgili. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a aquest repositori (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Date:	2005-09-26
Publisher:	Universitat Rovira i Virgili
Subject:	544 - Química física
Language:	eng
Publisher:	Universitat Rovira i Virgili
Source:	TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Identifier:	urn:isbn:9788469050149 http://hdl.handle.net/10803/9078
Format:	application/pdf

Search your record at:

Available files
File	Description	Format
Memoria	Memory	application/pdf

All objects of this collection

Information