分子篩廠家講解：分子篩上金屬簇的性質

最重要的工業應用的分子篩催化劑中，有一些既有B酸中心又有貴金屬原子或者原子簇。例如，這些雙功能分子篩作為催化劑用于擇形加氫、加氫烷基化、加氫異構化、加氫裂化、催化重整和CO加氫過程中。在可能用到的金屬中，鉑、鈀和銠是雙功能分子篩中最重要的加氫/脫氫組分。

上述金屬在分子篩的孔穴內形成納米級的原子簇。電中性、負電性和正電性的Pd_n簇的密度泛函理論(DFT)計算表明，穩定的結構常與簇的電荷無關。對于原子數小于6的簇（n<6)，陰離子和中性簇的穩定結構遵循配合原子數最大化的基本概念，然而，陽離子態的簇傾向于平面結構。對于原子數為7~13的簇，無論是帶電的還是中性的，其穩定結構都是聚斂的。當原子數為13時，傾向于形成異形的立方八面體。鉑和銠的情況是：最小的穩定簇是一個13原子的二十面體，一個原子處在中心，12個原子處在等價的位置圍繞著中心原子；或者呈異形的立方八面體結構。當一個13原子的鉑原子簇處于分子篩籠中時，可以預計鉑原子與籠壁間的相互作用要比Pt-Pt鍵弱得多。

當金屬簇的尺寸變得小于導電電子的平均自由行程或者鐵磁疇尺寸時，集合電子特征，諸如導電性、導熱性、鐵磁磁化率變化明顯。這些行為與電子帶結構有關，電子帶結構隨簇大小而變化。 例如，從一個小簇移走一個電子所需的能量比塊狀金屬的逸出功大，但比金屬原子的電離電勢小。

與催化性能相對應的化學特征對于簇尺寸的敏感程度不如電子效應。然而，當孤立的原子處在載體上或者金屬簇尺寸小到一個極限時，催化活性上的劇烈變化必須預計到。在催化作用上，載體上的金屬簇被當作是一非常小片的金屬，但暴露出高度不飽和的原子。宏觀金屬片上參與化學吸附的原子可能是配位不飽和的，但小簇的配位不飽和程度明顯地要高。湖南省天怡新材料有限公司是專業生產NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。