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HFAU分子筛酸性位协同作用机制的理论研究

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HFAU分子筛酸性位协同作用机制的理论研究

郑健1,宋丽娟1, 2*

1. 中国石油大学(华东) 化学工程学院,山东 青岛 266555;  

2. 辽宁石油化工大学,辽宁省石油化工催化科学与技术重点实验室,辽宁 抚顺 113001)

      要FAU分子筛中Brønsted简称B的性质在催化过程中起着关键的作用。采用周期性密度泛函理论DFT的方法模拟了HFAU(H)HFAU(3H)分子筛的稳定结构,分别考察了单Al位点isolated Al site和双Al位点Al pairs site的结构特性和电子性质及两种位点B酸位的本征酸性。通过分析B酸位的几何结构参数、电荷性质及去质子化能发现isolated Al位点的B酸位具有相似的酸强度,Al pairs位点的B酸酸性会有一定程度的变化。随后以噻吩分子为探针进一步研究了B酸位间的协同作用机制。结果发现噻吩在Al pairs位点的吸附能明显高于isolated Al位点-267 kJ·mol-1 VS -224 kJ·mol-1,通过对电子性质的分析发现isolated Al位点B酸位会与噻吩作用活化部分C=C键,而Al pairs位点中的两个B酸位会同时与噻吩分子作用,使包括SH键在内的整个噻吩环均发生了电子的重排。此项工作从电子层面揭示了B酸位的本征特性及B酸位间的协同作用机制。

  键   词HFAU分子筛;密度泛函理论;结构特性;电子性质

中图分类号TQ 032       文献标识码 A       文章编号 1671-0460(2022)02-0273-05


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