車宇，宋浩，鄭成航，陳景歡，邱坤贊，高翔

(浙江大學 能源清潔利用國家重點實驗室，浙江 杭州 310027)

選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術作為目前火電廠高效控制NOx排放的重要技術手段，正大規(guī)模應用于我國火電廠脫硝。催化劑特性是影響SCR脫硝效率的核心要素，釩鈦基催化劑作為目前應用最為廣泛的商業(yè)SCR 催化劑，倍受研究者關注。

釩氧化物(VOx)作為釩鈦基SCR 催化劑的活性組分，其結構和化學特性的變化直接影響整個SCR 脫硝系統(tǒng)的效率，SCR 反應機理的研究主要圍繞反應物與VOx的相互作用展開。燃煤煙氣中的多種化學成分(如H2O、SO2、HCl 等)均會對VOx的結構及化學特性產生較大影響。由于我國燃煤電廠運行煤種多變、煤質復雜，SCR 催化劑需要面臨的煙氣化學環(huán)境更加復雜。在實驗研究的基礎上，深入認識SCR 反應的機理，以及不同煙氣條件對釩氧化物結構和化學特性的影響規(guī)律，對于揭示釩鈦基SCR 催化劑的構效關系有重要意義。明確的構效關系一方面有助于指導優(yōu)化現(xiàn)有SCR 系統(tǒng)運行條件，提高其脫硝效率;另一方面可用以指導SCR 催化劑的優(yōu)化改性，以應對我國燃煤電廠復雜煙氣環(huán)境。迄今已有諸多研究者利用實驗手段在此方面進行了深入的研究［1-3］。但是表征手段上的局限性，對于進一步在埃納尺度揭示SCR 催化劑表面特性和SCR反應機理形成了一定的阻礙。計算化學在一定程度上可以彌補這一空缺，尤其是密度泛函理論(DFT)的出現(xiàn)和發(fā)展，簡化了多體問題的計算，使得較大規(guī)模多原子體系的計算量能夠被控制在一般科學研究可以接受的范圍內。

隨著重金屬燃煤煙氣污染物日益受到各國環(huán)保部門的重視［4-5］，釩鈦基SCR 催化劑對元素汞的催化氧作用也相應地開始受到研究者的廣泛關注［6-7］。燃煤煙氣中的汞濃度遠低于NOx、SO2等常規(guī)污染物，難于準確測量［8］，相應的實驗研究中也存在同樣的問題。而且汞對人體危害較大，實驗研究有一定的危險性。因此，可以借助理論計算手段進一步完善燃煤煙氣中的汞氧化反應，并且替代部分實驗研究，以減輕研究過程中汞對人體健康的危害。

本文首先介紹釩鈦基催化劑基本結構模型的理論研究，然后對燃煤煙氣中的SCR 反應及汞催化氧化反應的理論計算研究進行綜述。

1 結構模型研究

釩鈦基催化劑理論計算最基本的核心問題是構建合理的理論模型。研究者利用X 射線衍射(XRD)、X 射線光電子能譜(XPS)［9］、電子自旋共振(ESR)［10］、固體核磁共振(51V NMR)［11］、擴展X射線吸收精細結構譜(EXAFS)［12］等實驗手段對釩鈦基催化劑的結構進行了表征研究。理論研究者以此為主要參考依據(jù)，構建了周期性和非周期性兩大類模型。基于這兩類模型的研究主要包括對模型本身幾何結構、電子結構及表面特性的研究和相關化學反應的研究。

金紅石和銳鈦礦是TiO2的兩個重要的同質異形體。由于金紅石高質量單晶培養(yǎng)比較容易［13］，所以對于其晶體結構的研究開展的較早。銳鈦礦在熱力學上不及金紅石穩(wěn)定，高質量單晶培養(yǎng)相對困難。20 世紀90 年代初，Berger 等報道了銳鈦礦大尺寸單晶培養(yǎng)方法［14］，推動了銳鈦礦晶體結構的研究。本文主要圍繞以銳鈦礦為載體的釩鈦基催化劑展開。

1.1 VOx 模型的研究

VOx是釩鈦基催化劑的活性組分，對于其結構特性的研究是整個釩鈦基催化劑理論研究的基礎。Calatayud 等［15］構造了一系列不同釩氧原子比的VOx中性團簇模型和VOx+(x =2 ～4，y =2 ～10)離子態(tài)團簇模型，通過計算得到了每個團簇模型的最穩(wěn)定幾何結構，其幾何參數(shù)及紅外振動數(shù)據(jù)與實驗報道能夠較好地吻合。對比發(fā)現(xiàn)，含有V2O2環(huán)狀結構的團簇比它的線形或支線結構的同分異構體更加穩(wěn)定。另外，基于熱力學性質和電子結構的計算結果，作者還研究了各團簇最穩(wěn)定結構之間的相互轉化規(guī)律。這對于進一步研究不同燃煤煙氣條件下VOx的結構變化規(guī)律有借鑒意義。

Vyboishchikov 和Sauer 的研究［16］則側重于固定釩氧原子比的(V2O5)n(n =1 ～5，8，10，12)中性團簇模型。研究發(fā)現(xiàn)最穩(wěn)定的V2O5團簇中V 原子通過兩個橋氧相連形成OV—O2—VO2結構。當n≥2時，則以多面體籠狀結構的異構體最為穩(wěn)定。團簇模型中以V 為中心形成一個 V O 雙鍵加3 個V—O 橋鍵的4 配位結構，與晶體模型中V 的6 配位結構有所不同。同時，團簇模型中的O 也不會出現(xiàn)晶體模型中的3 配位結構。而從晶體結構中直接截取的團簇模型非常不穩(wěn)定，說明這種構造團簇模型的方法雖然簡單，但合理性還有待商榷。

Hejduk 等［17］分別 用V14O44H18、V10O31H12和V16O52H24團簇模型模擬了V2O5(001)、(010)和(100)表面，研究了水在三個表面上的吸附行為。結果顯示，在(010)面上H2O 以分子態(tài)吸附最穩(wěn)定，且可能在表面上遷移。在(100)和(001)面上，當H2O 與V 通過配位共價鍵結合時，則可以分子態(tài)穩(wěn)定存在;若H2O 與O 位點結合，則發(fā)生解離吸附。

1.2 TiO2 模型的研究

作為常用的催化材料及催化劑載體材料，TiO2自身的結構特性很早便受到理論研究者的關注。Lazzeri 和Vittadini 等［18］建 立 了 銳 鈦 礦(101)、(100)、(001)、(103)、(110)五個低指數(shù)晶面的周期性層狀結構模型，并對其結構特點和表面能進行了理論計算研究。研究發(fā)現(xiàn)銳鈦礦各晶面的表面能與晶面上Ti 的配位情況有關:含有四配位鈦原子的表面能量高于僅含五配位鈦原子的表面。各晶面按表面能從低到高依次為(101)＜(100)＜(103)＜(001)＜(110)，結合Wulff 規(guī)則發(fā)現(xiàn)平衡狀態(tài)下的銳鈦礦晶體形狀見圖1，僅暴露(101)和(001)兩類晶面，且(101)晶面比例高達94%。

圖1 平衡狀態(tài)下銳鈦礦晶體結構示意圖Fig.1 The equilibrium shape of natase crystal

1.3 VOx/TiO2 模型的研究

合理的VOx/TiO2結構理論模型是SCR 及汞氧化反應機理研究的基礎，也是不同煙氣組分對釩鈦基催化劑表面結構影響規(guī)律研究的基礎。Kachurovskaya 等［19］以Ti6O19H12層狀團簇模擬TiO2(001)面，其中包括四個4 配位Ti 原子和兩個5 配位Ti 原子。通過將V 原子嵌入到TiO2結構中取代兩個5配位Ti 原子，形成Ti4V2O19H12團簇來模擬VOx/TiO2(001)催化劑表面，對其表面V—OH 的Br nsted 酸性和NH3吸附做了研究，并與純凈V2O5表面進行了對比分析。而在另一項研究［20］中，Kachurovskaya 等則以V4+或V5+(OH－)取代TiO2周期性模型中的兩個Ti4+，分別模擬了V2O5/TiO2(001)和V2O5/TiO2(100)表面。研究發(fā)現(xiàn)，在(100)面上，兩個V5+(OH—)取代兩個Ti4+這一過程可以使體系能量降低1.20 ～2.01 eV，而兩個V4+取代兩個Ti4+這一過程至少需要額外的1.03 eV 能量，是熱力學上的非自發(fā)過程。(001)表面的情況與(100)表面的整體趨勢一致，V5+(OH—)取代Ti4+在能量上更為有利，可使體系能量降低至少2.65 eV。

盡管這種嵌入式結構的存在有一定的可能性，但諸多的實驗表征結果顯示，負載型結構應該更加合理。Calatayud 等［21］最早利用周期性模型對釩鈦基催化劑的結構特點進行了理論研究。他們研究了TiO2(001)和TiO2(100)周期性層狀結構表面上釩氧二聚體(V2O5)的最穩(wěn)定存在形式和負載方式。研究發(fā)現(xiàn)V2O5在兩個表面上的吸附均為放熱反應。負載狀態(tài)下的線形V2O5比其環(huán)形異構體更加穩(wěn)定，這與非負載狀態(tài)下釩氧團簇的穩(wěn)定性規(guī)律正好相反［15］。V2O5在TiO2(100)表面沿(001)方向負載時最穩(wěn)定，而在TiO2(001)表面沿(010)方向負載時最穩(wěn)定。

水分是燃煤煙氣的主要化學成分之一，對催化劑表面釩氧基團的影響直接關系到催化劑的工業(yè)應用［22］。目前的研究普遍認為水的存在會抑制SCR反應，但是對于具體的抑制原因，不同研究者之間尚未達成共識［23-26］。借助理論計算手段，從釩氧基團微觀化學結構變化的角度探索抑制作用的本質原因，有助于進一步明確抑制作用的機理，以指導釩鈦基催化劑的工業(yè)應用和抗水配方的改性研究。

Avdeev 等［27］發(fā)現(xiàn)水分會參與V2O5/TiO2(001)表面釩氧二聚體的重氧化過程。首先，H2O 在還原態(tài)釩氧二聚體上發(fā)生解離吸附，形成HO —V4+—O—V4+—OH 結構。然后，該結構被氣相O2分子氧化，形成 O VO2(OH)單體。相鄰單體之間通過V··· O V 結構保持弱相互作用，其V—OH則發(fā)生縮合反應，形成+—O—結構，生成的H2O 脫附到氣相中。整個過程實現(xiàn)了水分子中的O 與原來釩氧基團中的O 之間的置換。

而在V2O5/TiO2(100)表面，Calatayud 等的研究［28］表明，釩氧二聚體會在水分含量較高時分解為具有四面體結構的OV(OH)3單體，該單體通過三個V—O—Ti 鍵固定于TiO2(100)表面。而在釩含量較低的VOx/TiO2(001)表面，Lewandowska 等的研究［29］指出:在水分含量較高時，同樣會有OV(OH)3結構單體生成，但是該單體不與TiO2表面鍵合。在嚴格無水條件下，釩氧單體以OVO3形式的四面體結構大量穩(wěn)定存在;水分含量較低時，水分子在釩氧基團表面發(fā)生解離吸附，開始出現(xiàn)OV(OH)O2、OV(OH)2O等羥基化單體結構;隨著水分含量的進一步升高，不同形式釩氧基團的相對含量會發(fā)生變化以達到動力學平衡狀態(tài)，其中親水性較高的OV(OH)O2單體結構是最主要的存在形式。

Du 等［30］則直接假設水化的釩氧單體會以HVO3或H3VO4的單一形式在銳鈦礦(001)、(100)和(101)三個晶面上穩(wěn)定存在。通過計算發(fā)現(xiàn)，HmVOn在三個表面上負載后的穩(wěn)定性順序依次為TiO2(001)＞TiO2(100)＞TiO2(101)，即釩氧單體在TiO2(001)面上相對更加穩(wěn)定，不易發(fā)生聚合反應。由此可以推論:TiO2載體暴露的(001)面越多，釩在催化劑表面的分散性越好，釩鈦基催化劑整體結構越穩(wěn)定。另外，與之前的理論研究結果不同的是，(001)面上的釩氧單體并不是傳統(tǒng)的四面體結構，而是通過四個V—O—Ti 橋鍵固定在載體表面，另有一個端基氧伸向面外的5 配位結構。并且橋氧和端基氧均可作為催化活性位點，只是橋氧活性可能更高。

由于H2O 分子在銳鈦礦(001)表面才可能發(fā)生解離吸附，而在(101)表面只能以分子態(tài)吸附，所以Vittadini 和Selloni 認為，釩鈦基催化劑制備過程中，釩前驅體會優(yōu)先著位于(001)表面［31］。他們基于TiO2(001)周期性結構表面，研究了不同負載量條件下釩氧基團的結構遞變規(guī)律。結果顯示，低覆蓋率時，釩氧基團以單體形式存在，V 為四面體配位;覆蓋率升高后，釩氧單體轉化為二聚體;當覆蓋率高于0.5 ML 時，V 由4 配位轉變?yōu)? 配位，釩氧基團以多聚體形式存在。當負載量足夠高時，釩氧化物會在載體表面取向生長，形成單層、雙層甚至多層膜結構。Vittadini 等［32］的研究表明，這種多層膜結構的穩(wěn)定表面會形成含有5 配位V 的 O V O 結構，其中的兩個O 具有較強的親核性，可以作為催化氧化反應的活性中心。而Alexopoulos 等［33］則就TiO2(001)載體表面對所負載的單層V2O5的幾何結構、電荷分布、Lewis 酸性等的影響進行了系統(tǒng)的研究。

VOx與TiO2的具體鍵合方式是VOx/TiO2結構理論模型研究要解決的另一個主要問題。Vittadini等［31］認為V2O5基團與TiO2(001)表面相互作用的過程中，會發(fā)生類似TiO2(001)-(1 ×4)表面重構的變化，即表面的部分Ti—O—Ti 結構中的橋氧會被釩氧基團的O—V—O 結構取代，形成所謂的“admolecule”(ADM)模型，見圖2a。這種重構化的表面有利于釋放表面應力，穩(wěn)定體系結構。而在Calatayud 等構造的模型中，TiO2(001)表面的Ti—O—Ti結構不發(fā)生斷鍵，V2O5基團的V 直接與橋氧鍵合，除V—O—V 橋氧外的其余四個O 與載體表面的Ti 鍵合，見圖2b。這種構造實質上就是對TiO2晶體結構的延伸，由于V 與Ti 的原子結構十分相近，所以這種構造方法也具有一定的合理性。

圖2 V2O5 基團與TiO2(001)表面的不同鍵合方式Fig.2 Different bonding model of V2O5 to TiO2(001)facet

2 相關化學反應的研究

2.1 SCR 反應

Yin 等［34］最早利用周期性模型，在非負載的V2O5(010)表面上對SCR 反應的活性位點和反應機理進行了研究。結果表明，NH3優(yōu)先吸附于Br nsted 酸性位V—OH 形成，對新生成的起活化作用，氣相NO 與活化的反應生成N2和H2O，整個過程遵循Eley-Rideal 機理。

Anstrom 和Tops e 等［35］則在V4O16H12團簇模擬的V2O5(010)表面上，進一步細化了NO 與NH4物種的反應過程。他們通過計算發(fā)現(xiàn)，NH4與氣相或弱吸附的NO 反應先生成中間產物NH3NHO，進一步反應生成NH2NO，異構化后通過與V—OH 和V O 之間的推拉式質子傳遞過程，分解為N2和H2O。由NH3NHO 生成NH2NO 的反應是該過程的控速步驟。Soyer 等［36］的研究也得到相似結論，但他們的計算結果顯示整個SCR 反應的控速步驟是NH3NHO 的生成反應而非由NH3NHO 生成NH2NO的反應，這一差異可能源于他們所使用的V2O9H8團簇模型及計算軟件。而Vittadini 等的研究［37］結果則顯示，NH3NHO 并非必須的中間產物。NH3可能與Lewis 酸性位點V5+相互作用形成V—NH3結構，然后被相鄰的V—O—Ti 奪去一個H 形成V—NH2結構，再與氣相或弱吸附的NO 反應生成NH2NO 中間體。即使是在水化的釩氧基團O V(OH)O2表面，NH3也可能不與V—OH 作用形成，而是與 V O 相互作用，在被其奪去一個H 的同時與NO 反應生成NH2NO 中間體。這一結果為SCR 反應路徑的研究提供了新的思路，對進一步完善SCR 反應機理的研究有重要意義。

Calatayud 等［38］以團簇模型為主，結合周期性模型，研究了釩鈦基催化劑表面NH3還原NO 的過程。對NH3、NO、H2O 及可能存在的中間產物在非負載型釩氧化物化學計量表面、氧化態(tài)表面、還原態(tài)表面以及負載型V2O5/TiO2表面的吸附，水化作用對吸附的影響，載體對活性組分的影響等進行了非常全面的考察。并將理論計算結果與實驗表征的相關文獻結果進行了對照分析。對于進一步深入研究SCR反應機理有很高的參考價值，對于其他催化反應的理論研究也具有一定的借鑒意義。

在SCR 反應機理的研究過程中，催化劑表面的O 始終扮演著重要的角色。Calatayud 等［39］對釩鈦基催化劑表面的四類氧位點:、V—O—V、V—O—Ti 和Ti—O—Ti 在催化反應中的作用進行了研究。在非負載的釩氧基團表面，端基O 的作用十分關鍵:H2O 分子解離吸附時，H 質子需要與端基O 結合;NH3和NO 在釩氧基團表面吸附，通過與端基O 之間的化學鍵傳遞一個電子給V，從而實現(xiàn)對V 的還原。在純凈的TiO2載體表面，端基O 活性＞2 配位O 活性＞3 配位O 活性，即O 的反應活性與配位數(shù)成反比。而在V2O5/TiO2催化劑表面，就質子H 的吸附而言，V—O—Ti 橋氧的活性最高。這一結果表明，載體與活性組分相結合的界面位置可能是影響負載型催化劑催化特性的關鍵區(qū)域，有必要在今后的研究中給予更多的重視。

WO3是商業(yè)SCR 催化劑的重要成分，有助于提高釩鈦基催化劑的SCR 反應活性、拓寬溫度窗口、增強抗堿金屬中毒和砷中毒能力等［40］。Broclawik等［41］利用團簇模型研究了V—W—O 催化表面上SCR 反應活性位點產生過程中W 的作用，發(fā)現(xiàn)水分子會優(yōu)先吸附于W 位點，且更易在W 位點發(fā)生解離吸附，生成的Br nsted 酸性位點酸性更強、濃度更高，有利于降低SCR 反應的啟動溫度，從而拓寬SCR 反應溫度窗口。以實驗研究為基礎，結合理論計算研究，明確這些優(yōu)良的助催化性能的深層機理，有助于尋找新的助催化成分以及新配方的設計和篩選。

同樣，對于催化劑中毒機理的深層解析，也是理論計算研究的任務之一。Witko 等［42］利用V10O31H12團簇模擬V2O5(010)面，研究了堿金屬在該表面的分布特性及其與V2O5的相互作用。結果顯示，堿金屬主要依靠靜電作用與表面結合，堿金屬附近的O 攜帶的負電荷增加，進而堿性增強。且O 與V 之間的化學鍵會被減弱，從而增強O 的反應活性。但是由于堿金屬對活性氧的空間位阻效應更加明顯，所以總體上還是抑制了SCR 催化活性。

Calatayud 等［43］則利用周期性模型研究了堿金屬元素的摻雜對V2O5/TiO2催化劑表面幾何結構、電子結構以及反應活性的影響。發(fā)現(xiàn)堿金屬分布在V2O5/TiO2界面處時最穩(wěn)定;堿金屬與V 的相互作用會增加 V O 鍵長，也會使V—O 鍵電子云偏向O。這與Witko 等的研究結論基本一致。質子H 的吸附研究還顯示，堿金屬的摻雜會降低催化劑表面的可還原性。

同樣結合實驗與DFT 計算，Peng 等［44］研究了鉀(K)致使V2O5-WO3/TiO2催化劑失活的機理。發(fā)現(xiàn)K 主要影響的是釩氧化物的活性，而對WO3影響較小。K 中毒對催化活性的影響除了源于V2O5可還原性的降低，還源于催化劑表面酸性的降低。

另外，Gao 等［45］還對釩鈦基催化劑鉛(Pb)中毒進行了研究。理論計算發(fā)現(xiàn)，Pb 中毒主要通過降低催化劑表面Br nsted 酸的形成能力，同時弱化V O 鍵，提高釩氧基團的LUMO 軌道能量而實現(xiàn)。

當傳統(tǒng)的SCR 反應過程有NO2參與時，其反應速率會得到大幅度提高，Koebel 等將其定義為“快速SCR 反應”［46］。根據(jù)他們的研究，V4+—OH 被NO2重氧化為可能是提高反應速率的關鍵步驟。Gao 等［47］利用團簇模型對這一過程進行了研究。他們以含有兩個V4+—OH 的V2O9H10團簇模擬還原態(tài)V2O5催化表面，通過計算發(fā)現(xiàn)NO2氧化V4+—OH 為除了直接氧化途徑，還可以通過先與H2O 或NH3反應生成HNO3，再由HNO3與V4+—OH 反應。后者由于反應能壘較低，是主要反應途徑。而過程中的副產物HNO2既可與NH3反應生成H2O 和N2，也可以與自身反應生成H2O、NO 和NO2。

目前，SCR 反應的理論計算研究主要基于釩氧化物的團簇模型，而鮮有研究考察載體TiO2在SCR反應中的作用。尤其是釩鈦界面上各反應物的化學行為特點，應當作為重點考察對象，以完善SCR 反應機理的理論計算研究。

2.2 汞氧化反應

Suarez 等［48］在(4 ×2)-TiO2(001)三原子層周期性表面負載一個釩氧二聚體來模擬商業(yè)釩鈦基催化劑表面，研究了H2O 和HCl 存在條件下V2O5(＜2%)/TiO2(001)催化劑的Hg 氧化反應機理。他們主要通過Hg、HgCl、HCl 和H2O 的吸附能對釩氧二聚體的汞氧化性能進行了分析，認為Hg 氧化為HgCl2這一過程遵循Langmuir-Hinshelwood 機理，并提出了整個催化反應的循環(huán)路徑。

他們還利用類似的模型和方法研究了WO3在汞氧化過程中的作用［49］。結果顯示，V2O5-WO3-TiO2三元體系催化汞氧化反應仍然主要依靠釩氧化物，W 的摻雜可以提高其周圍V—O 鍵的反應活性，所以三元體系的汞氧化活性高于單純的V2O5-TiO2和WO3-TiO2二元體系。

Suarez 等在釩鈦基催化劑汞氧化理論研究方面的工作不僅具有開創(chuàng)性，而且與實際應用聯(lián)系緊密，對于燃燒煙氣中汞催化氧化的理論研究有重要的借鑒意義和參考價值。

3 結論

目前，由于常規(guī)表征方法在原子尺度上的測量精度不高，實驗手段對于催化劑表面結構及催化反應機理的研究深度有限。理論計算手段可以作為重要的補充，在實驗研究的基礎上進一步深化對兩者的認識，從而更好的指導工業(yè)應用。構建合理的VOx/TiO2理論模型是釩鈦基理論計算研究的基礎。VOx結構特性的研究多基于團簇模型。VOx單獨存在時，含有V2O2環(huán)狀結構的團簇比對應的線形或支線結構的同分異構體更加穩(wěn)定。與晶體模型中的六配位結構不同，團簇結構中的V 多以四配位結構存在，以V 為中心形成一個雙鍵加三個V—O橋鍵。VOx/TiO2結構特性的研究多基于周期性模型，盡管計算量比團簇模型大很多，但是這種模型接近于真實的催化劑表面結構，更適合用于催化反應的模擬。關于VOx與TiO2的具體鍵合方式，目前有兩種觀點，“類重構型”有利于釋放表面應力，穩(wěn)定體系結構;“延伸型”基于V 與Ti 相似的原子結構，也具有一定的合理性。對于SCR 反應機理的研究，主要是通過對可能存在的基元反應的計算，找到合理的反應路徑和控速步驟。催化劑表面的O活性位點在SCR 反應中起重要作用，尤其是釩鈦界面上的橋氧位點，應當在今后的研究中給予更多關注。商業(yè)SCR 催化劑中的WO3主要通過引發(fā)水分子的解離吸附，生成酸性更強、濃度更高的Br nsted酸性位點，來降低SCR 反應的啟動溫度，拓寬SCR反應溫度窗口。堿金屬主要通過空間位阻效應以及降低催化劑表面酸性和可還原性來抑制SCR 反應。SCR 催化劑表面的汞氧化反應遵循Langmuir-Hinshelwood 機理，其中WO3的作用主要是提高其周圍V—O 鍵的反應活性。

建立更加接近于真實催化劑表面結構的理論模型，運用更加合理的模擬方法，使理論計算與實驗研究能夠更好的對應，以增強理論研究的可靠性，是釩鈦基催化劑理論計算研究未來主要的發(fā)展方向之一。

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