以HFAU分子筛为研究对象,噻吩为探针分子,采用周期性密度泛函理论的方法探索Al(OH)2+和Al3+非骨架铝物种对Br?nsted酸(简称B酸)性质的影响.通过对分子筛酸性位结构特性和电子性质的分析发现,Al3+非骨架铝物种的Lewis酸(简称L酸)强度高于Al(OH)2+非骨架铝物种,两个方向的Al(OH)2+羟基非骨架物种具有相似的电荷性质,即相似的酸强度.电子性质结合去质子化能的结果发现,1-HFAU/Al(OH)2+、2-HFAU/Al(OH)2+和HFAU/Al3+分子筛B酸中心具有相似的酸强度(1045?±?11)kJ/mol.由此可得Al(OH)2+非骨架铝物种羟基方向的差异及Al(OH)2+和Al3+非骨架铝物种L酸强度的差异不影响B酸中心的酸强度.通过模拟噻吩分子的吸附发现,HFAU/Al3+分子筛中噻吩易于吸附在Al3+位(归因于Al3+中心的强L酸强度).而HFAU/Al(OH)2+分子筛中的噻吩会优先吸附在B酸位(归因于Al(OH)2+物种自身的结构特性).此外,Al(OH)2+非骨架铝物种可以对吸附在B酸位的噻吩施加一个弱的相互作用(色散作用)促进噻吩的吸附.吸附的模式依赖Al(OH)2+物种的结构和羟基的方向.此项工作从电子层面探究了主体HFAU分子筛(含非骨架铝)和客体噻吩分子的本征特性,揭示了活性位间的协同作用模式.

HFAU分子筛;活性位;密度泛函理论(DFT);协同作用机制;电子性质

郑健;李强;秦玉才;宋丽娟

中国石油大学(华东) 化学工程学院, 山东 青岛 266555;辽宁石油化工大学 石油化工催化科学与技术重点实验室, 辽宁 抚顺 113001

燃料化学学报（中英文）

[1]郑健;李强;秦玉才;宋丽娟-.HFAU分子筛非骨架铝物种对Brønsted酸性质影响的理论研究)[J].燃料化学学报（中英文）,2022(07):849-858

HFAU

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