MCM-41分子筛上掺杂Al物种构型稳定性的理论研究

摘要：

采用量子力学和分子力场相结合的方法,理论研究了在MCM-41分子筛骨架上掺杂Al物种构型的稳定性.其中,量子力学(QM)采用GGA-PBE交换相关泛函和DNP基组,分子力场(MM)采用Universal力场.研究结果表明,掺杂Al的MCM-41分子筛骨架上有三种铝物种构型,分别为-(SiO)3(SiOH)Al、-(SiO)2(SiOH)Al(OH)和-(SiO)(SiOH)Al(OH)2,简写为[Al-1],[Al-2]和[Al-3].热力学分析结果表明,在100～600 K温度区间内,[Al-1]的结构是最稳定的.在100～300 K温度区间内,Al物种构型的稳定性顺序为[Al-1]>[Al-2]>[Al-3];在300～600 K温度区间内,Al物种构型的稳定性顺序为[Al-1]>[Al-3]>[Al-2].同时表明,[Al-1]和[Al-3]的稳定性随着温度的升高而增加;[Al-2]的稳定性随着温度的升高而降低.在分子水平上明确掺杂Al的MCM-4分子筛骨架上的稳定构型对研究催化反应机理和设计新型高效催化剂具有重要的意义.

关键词：稳定性、热力学、Al-MCM-41、GGA-PBE

所属期刊栏目：30

分类号：O641.1(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目21573154

在线出版日期：2018-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：1372-1375