【摘 要】
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基于12T团簇模型,利用密度泛函理论(DFT)研究了ZSM-5分子筛的水解脱铝机理以及镧改性提高ZSM-5分子筛水热稳定性的机理.对未改性分子筛水解脱铝机理的研究表明,首先是第一个
【机 构】
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北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
【基金项目】
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国家重点基础研究发展规划项目(973)(2010CB732301)资助~~
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基于12T团簇模型,利用密度泛函理论(DFT)研究了ZSM-5分子筛的水解脱铝机理以及镧改性提高ZSM-5分子筛水热稳定性的机理.对未改性分子筛水解脱铝机理的研究表明,首先是第一个水分子吸附在分子筛表面的酸性位上,对分子筛的Al—O键起弱化作用,使Al—O键伸长;接着第二个水分子吸附到分子筛表面,分别与第一个水分子和分子筛骨架形成氢键,进一步弱化与其最邻近的Al—O键,并引致该键断裂.同样,其它的三个Al—O键也被削弱并逐一断裂,从而发生分子筛水解脱铝现象.引入的镧物种与分子筛骨架的四个O原子成键,将铝包埋,增加了分子筛孔壁厚度,增大了水分子攻击铝的空间位阻,抑制了水分子对Al—O键的弱化,从而延缓Al—O键的断裂,提高分子筛的水热稳定性.计算的水分子吸附能和水解能进一步证实镧的引入提高了ZSM-5分子筛的水热稳定性.
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