分子篩廠家講解分子篩中烴類轉化對催化材料活性的影響

模擬分子篩中化學反應的主要挑戰(zhàn)之一，是準確預測吸附能和微孔材料中烴類轉化的反應歷程圖。對于模擬這種復雜催化材料反應活性的方法，目前的選擇是DFT。 然而，常用的密度泛函不能正確描述長程色散相互作用。烴類化合物與分子篩內(nèi)壁之間占主導地位的相互作用是與色散性質相關的弱范德華作用，因此用常規(guī)DFT方法不能正確計算。這不僅可能會導致計算的化學反應的能量不準確，還會錯誤地預測體系的穩(wěn)定性或反應的趨勢。

其中，色散作用對反應中間體和過渡態(tài)的總穩(wěn)定能的影響沿反應坐標方向不均勻分布。值得注意的是，色散是分子間的相關效應。最簡單的能夠明確描述電子相關的電子結構方法是MP2理論。然而，在利用MP2計算周期性體系時，只有在使用小基組且只包含幾個原子的非常小的單胞的情況下才是可行的。

最近，提出了一個將后HF水平的局部修正引人到DFT計算中的嵌入方案來計算周期性分子篩模型。這種方法允許采用周期性DFT計算方法，對分子篩反應環(huán)境的結構和靜電性質進行準確的模擬。已經(jīng)實現(xiàn)了對吸附的反應物與分子篩內(nèi)壁之間的自相互作用和范德華相互作用的改進。這是通過應用分解恒等積分近似MP2方法和嵌人到分子篩周期性模型中的、能夠代表分子篩骨架本質部分的簇模型來實現(xiàn)的。這樣設計的MP2：DFT方法適合于研究中小吸附質分子與像分 子篩晶體一樣非常大的化學體系之間的反應，也能夠在近化學精度級別上定量計算微孔基質中烴類轉化的反應能量分布。

為了說明這一點，科學家研究異丁烯與分子篩B酸中心的作用來作為B酸催化烴類化合物轉化的案例。這個反應由于關系到丁烯骨架異構化反應，不僅從實用角度來看是很有意義的，而且它也吸引了許多理論研究者的關注。這是因為它涉及到一個基本問題，即是否有可能在分子篩微孔基質中形成穩(wěn)定的反應中間體——叔丁基碳正離子。

有一些研究報道了用DFT方法計算異丁烯質子化反應，并采用相當小的簇模型來模擬分子篩B酸中心的局部環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，質子化產(chǎn)物的相對穩(wěn)定性非常依賴于計算水平，更重要的是簇模型的大小。在采用簇模型方法時，勢能面上的唯一極小點對應的是共價鍵結合的烷氧基，而碳正離子是以壽命非常短暫的過渡形態(tài)存在的。此項研究表明分子篩中烴類的轉化確實會對催化劑的活性產(chǎn)生重要影響。湖南天怡新材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產(chǎn)品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。