The partial oxidation of methanol to formaldehyde on clean and oxygen precovered Cu(100) and Cu(110) has been studied by density functional theory calculations within the generalized gradient approximation. We have studied the geometric and electronic structure of the reaction intermediates. Methanol is only very weakly bound to copper while methoxy is chemisorbed. Furthermore, we have identified a highly deformed formaldehyde species strongly interacting with Cu(100) and Cu(110). The reaction paths have been determined using the nudged elastic band method. It turns out that the rate-limiting step is the dehydrogenation of methoxy to formaldehyde which is hindered by a significant activation barrier. While dosing with oxygen does not reduce this barrier, it still facilitates this reaction by stabilizing the methoxy intermediate on the Cu surface and causing the removal of surface hydrogen via water desorption.     «

The partial oxidation of methanol to formaldehyde on clean and oxygen precovered Cu(100) and Cu(110) has been studied by density functional theory calculations within the generalized gradient approximation. We have studied the geometric and electronic structure of the reaction intermediates. Methanol is only very weakly bound to copper while methoxy is chemisorbed. Furthermore, we have identified a highly deformed formaldehyde species strongly interacting with Cu(100) and Cu(110). The reaction p...     »

Die Oxidation von Methanol zu Formaldehyd über reinen und Sauerstoff-vorbedeckten Cu(100)- und Cu(110)-Oberflächen wurde mittels Dichtefunktionaltheorie in der verallgemeinerten Gradientennäherung untersucht. Durch Analyse der geometrischen und elektronischen Struktur der Reaktions-Zwischenprodukte entsteht ein detailliertes Bild des Reaktionsmechanismus. Methanol ist mit 0.3 eV nur sehr schwach auf der Kupferoberfläche gebunden. Im Gegensatz dazu geht Methoxid, mit einer Bindungsenergie von 2.8 eV, mit der Oberfläche eine starke chemische Bindung ein. Außerdem wurde ein ungewöhnlich stark deformiertes Formaldehyd gefunden, welches sehr stark mit den Kupferoberflächen wechselwirkt. Der Reaktionspfad wurde mit der NEB-Methode (nudged elastic band) bestimmt. Aus der Untersuchung geht hervor, daß der Reaktionsschritt, der die Reaktionsrate limitiert, die Oxidation von Methoxid zu Formaldehyd ist. Dieser Oxidationsschritt wird von einer hohen Aktivierungsbarriere behindert. Obwohl die Vorbedeckung mit Sauerstoff die Barriere nicht reduziert, erleichtert sie dennoch die Reaktion durch die Stabilisierung des Methoxids auf der Kupferoberfläche und durch Öffnen eines weiteren Reaktionspfades, der die Entfernung des Oberflächenwasserstoffs durch Wasserdesorption ermöglicht.     «

Die Oxidation von Methanol zu Formaldehyd über reinen und Sauerstoff-vorbedeckten Cu(100)- und Cu(110)-Oberflächen wurde mittels Dichtefunktionaltheorie in der verallgemeinerten Gradientennäherung untersucht. Durch Analyse der geometrischen und elektronischen Struktur der Reaktions-Zwischenprodukte entsteht ein detailliertes Bild des Reaktionsmechanismus. Methanol ist mit 0.3 eV nur sehr schwach auf der Kupferoberfläche gebunden. Im Gegensatz dazu geht Methoxid, mit einer Bindungsenergie von 2.8...     »