C2~6烯烃在H-ZSM-5分子筛周期性模型上吸附的理论研究.pdf

第42卷 第8期 燃摇 料摇 化摇 学摇 学摇 报 Vol.42 No.8 2014年8月 Journal of Fuel Chemistry and Technology Aug. 2014 文章编号:0253鄄2409(2014)08鄄1001鄄09 C 烯烃在 H鄄ZSM鄄5分子筛周期性模型上吸附的理论研究 2~6 1,2 1,3 1,3 3 1,3 王勇利 ,吴宝山 ,霍春芳 ,陶智超 ,李永旺 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室,山西 太原摇 030001; 2.中国科学院大学,北京摇 100049; 3.中科合成油技术有限公司,北京摇 101407) 摘摇 要:采用密度泛函理论中的PBE鄄D方法研究了C 直链烯烃以及丁烯异构体在H鄄ZSM鄄5分子筛周期性模型上的吸附 2~6 行为。 结果表明,对于C 直链烯烃,随着碳数的增加,烯烃的吸附能以-12kJ/ mol 的常数线性增大,体系中色散校正能E 以 2~6 D * -13kJ/ mol 的常数线性增大,而不考虑范德华力的能量E 随碳数增加变化不大,只在C 和C 时由于空间阻力凸显而减小。 5 6 * E 显著大于E ,说明烯烃在分子筛孔道中吸附时范德华力起主要作用,且碳数增加其影响增大。 丁烯异构体吸附能大小顺 D 序为:反式鄄2鄄丁烯顺式鄄2鄄丁烯正丁烯异丁烯。 正丁烯的3种异构体E 相近且都比正丁烯的大,3种异构体的吸附能差异 D * 由E 不同引起。 差分电荷密度分析表明,烯烃双键与酸性中心之间有电子聚集,且聚集程度与仔配位作用相一致,而且酸性 中心H原子有质子化趋向,O原子及其周围电子增加。 关键词:烯烃吸附;分子筛;周期性模型;PBE鄄D;差分电荷密度 中图分类号:O643摇 摇 文献标识码:A A theoretical study on the adsorption of C olefins on the H鄄ZSM鄄5 zeolite of periodic model 2~6 1,2 1,3 1,3 3 1,3 WANG Yong鄄li ,WU Bao鄄shan ,HUO Chun鄄fang ,TAO Zhi鄄chao ,LI Yong鄄wang (1.StateKey Laboratory of Coal Conversion,Institute of Coal Chemistry,ChineseAcademy of Sciences,Taiyuan摇 030001,China;