Theoretical Study on a 42 T Model of Beta Zeolite by Density Functional Theory Simulation

Density functional theory was applied to study the structure of Beta zeolite. A model cluster containing 41Si atoms, 1 Al atom, 70 O atoms and 29 H atoms was constructed. The model structures were optimized using the Becke＇s three-parameter hybrid method with the Lee-Yang-Parr correlation functional （B3LYP） and the 6-31G basis set applying the Gaussian03 program package. The NMR parameters were calculated to validate the rationality of the model. It was found that in the optimization models, all O-H bond lengths were in range of 0.984-0.985A^°, among which the model with O-H bond length of 0.98478A^° was more stable than the others. The ^1H and ^27Al chemical shifts of the most stable model were 4.03434 and 55.74 ppm, which were pretty consistent with Larry＇ s experimental data of 4.1 and 54 ppm. The relationship between other structure parameters and total relative electric energy has also been found. All the results exhibit that the 42 T （the total number of Si and Al atoms is 42） model has common properties of the standard of zeolite Beta.     

Beta分子筛中Al的分布和Brφnsted酸的酸性强度

基于量子化学中的密度泛函理论(DFT),研究了Beta分子筛中骨架Al在9个不同T位的分布和Br(o)nsted酸的分布及其强度.计算采用8T簇模型和B3LYP/6-31G(d,p)方法,得到了不同T位的Al/Si替代能、(Al,H)/Si替代能和质子亲和势,以及碱性探针分子NH3在Beta分子筛酸性位的吸附能.结果表明,骨架Al和Br(o)nsted酸优生位于Beta分子筛的T5和T6位;其中酸性最强的位置是Al5-O14-Si9,最弱的位置是Al7-O3-Si1.     

CuCl对Et3NHCl/AlCl3离子液体催化性能的影响

 用CuCl对Et3NHCl/AlCl3离子液体进行改性,并考察了其对异丁烷-丁烯烷基化反应的催化性能. 结果表明,烷基化油的收率达到178%,C8组分的含量达到85%,辛烷值(RON)达到94.8. 通过结构组成及电荷分布分析可知,在CuCl改性的Et3NHCl/AlCl3离子液体中形成了新的配位结构AlCl4CuCl-,它作为更好的碳正离子受体,在反应过程中可降低碳正离子的浓度,进而降低烯烃的聚合程度,抑制较长碳链烷烃的生成,改善烷基化油的组成.     

改性离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

向由无水三氯化铝和盐酸三乙基胺合成的离子液体中溶入不同过渡金属（铜、铁、锌等）离子，考察它们对离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应性能的影响。结果表明：过渡金属离子的加入能不同程度地影响离子液体的催化性能。溶入Cu2+和Cu+后，离子液体的催化性能有显著的改善，当Cu2+的摩尔加入量为三氯化铝的5%时，烷基化油收率达到丁烯体积的178%，对C8的选择性为75%，烷基化油辛烷值（RON）为92.2，并且离子液体可以重复使用。     

用[BMIM][Cu2Cl3]离子液体萃取脱除汽油中的硫化物

以不同的IL（ionic liquid）/油质量比，采用[BMIM][Cu2Cl3]（[BMIM]=1-butyl-3-methylimidazolium）对模型汽油和商品汽油进行单步和多步萃取脱硫实验；并合成几种具有不同阴离子和阳离子结构的离子液体，评价和比较了离子液体对商品汽油的萃取脱硫性能的影响。实验结果表明，具有较好的水稳定性和常温流动性的[BMIM] [Cu2Cl3]离子液体硫容较高，在IL/油质量比为1∶3时，经多步萃取后，油品中的硫质量分数降至20×10-6～30×10-6，累计脱硫率超过95%。汽油中其他组分对脱硫效果影响很小。[BMIM][Cu2Cl3]与汽油形成稳定的两相系统，分离方便。离子液体脱硫能力可以通过四氯化碳反萃取完全恢复。     

聚合离子液体在催化转化果糖制备乳酸中的应用

化学法分解糖类制备乳酸大都需要苛刻的反应条件,如高浓度强碱、较高的反应温度等.介绍了一种以聚合离子液体([IMEP]Cl)为催化剂,采用水热法直接催化转化果糖制备乳酸的方法,并对聚合离子液体类型、碱类型、反应温度、[IMEP]Cl与Na OH相对量以及底物浓度等实验条件进行了优化.结果表明,在100℃条件下,底物浓度为25mmol/L时,反应30 min乳酸达到最高收率65%,[IMEP]Cl与Na OH浓度分别为100和50 mmol/L.该方法有效降低了水热法合成乳酸的反应温度和碱浓度,并且[IMEP]Cl经过5次循环利用仍有较好的催化效果,乳酸收率仍保持在55%以上.对该体系催化转化果糖制备乳酸的反应机理进行了初步的推测.表明以聚合离子液体为催化剂催化转化碳水化合物制备乳酸有着较好的前景.     

β分子筛中Brønsted酸分布及酸性强度的量子化学ONIOM 理论计算研究

基于量子化学ONIOM [B3LYP/6-31G(d,p):UFF]计算方法, 研究了β分子筛中Brønsted酸的落位及其酸性强度. 计算采用22T簇模型, 得到了不同酸性位的(Al, H)/Si替代能和质子亲和势. 研究结果表明, Brønsted酸最有可能落位在Al(8)-O(11)-Si(4), Al(8)-O(4)-Si(1), Al(7)-O(7)-Si(2)和Al(9)-O(6)-Si(3)位置. 根据去质化能的计算, Al(7)-O(7)-Si(2)位置的酸性最强, Al(8)-O(11)-Si(4)的酸性最弱. 酸性的强弱顺序为Al(7)-O(7)-Si(2)＞Al(9)-O(6)-Si(3)＞Al(8)-O(4)-Si(1)＞Al(8)-O(11)-Si(4).     

Beta分子筛中Al的分布和Brφnsted酸的酸性强度

基于量子化学中的密度泛函理论(DFT), 研究了Beta分子筛中骨架Al在9个不同T位的分布和Brφnsted酸的分布及其强度. 计算采用8T 簇模型和B3LYP/6-31G(d,p)方法, 得到了不同T位的Al/Si替代能、(Al, H)/Si替代能和质子亲和势, 以及碱性探针分子NH3在Beta分子筛酸性位的吸附能. 结果表明, 骨架Al和Brφnsted酸优生位于Beta分子筛的T5 和T6 位; 其中酸性最强的位置是Al5-O14-Si9, 最弱的位置是Al7-O3-Si1.     

Ni2＋的引入对离子液体烷基化催化性能的影响

Thealkylationofisobutanewithbuteneisanim portantprocessforthe productionofhigh qualitypetroleum .In placeofconcentratedsulfuricacid ,Et3NHCl/AlCl3ionicliquidhasbeenusedinthereac tionwithfairlygoodeffect[1] ,butthereisstillabigdifferencecomparedwiththeresultsofconcentratedsulfuricacid .TheC8contentinthealkylatesobtainedwithconcentratedsulfuricacidwas 72 1% [2 ] ,butitwasonly 5 6 %withtheionicliquid .ThekeyreactioninthealkylationishydrogentransferfromC+8toC08[3] ,andthisisthemainreasonforth…     

磷钨酸盐催化蔗糖制备5-羟甲基糠醛

5-羟甲基糠醛(5-HMF)是一种重要的平台化物,在塑料、聚合物和燃料等领域有着重要应用,因而由碳水化合物脱水制备5-HMF的研究引起了广泛关注.通过合成Nb_(0.6)PW_(12)O_(40)、Sn_(0.75)PW_(12)O_(40)、Cr PW_(12)O_(40)、Ce PW_(12)O_(40)等磷钨酸盐催化剂,并采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、紫外光谱分析、热重、NH_3-程序升温脱附法等手段进行表征,进而系统研究了蔗糖脱水制备5-HMF的反应,对催化剂种类、溶剂类型、反应温度、反应时间、催化剂及反应物用量等条件进行了优化.实验结果表明,以二甲基亚砜为溶剂,Nb_(0.6)PW_(12)O_(40)为催化剂,在80℃下反应90 min,蔗糖接近完全转化(99.3%),5-HMF收率达到62.54%,且该催化剂循环使用5次后,5-HMF的收率仍有59%.最后,推导了该体系催化蔗糖脱水制备5-HMF的反应机理,该研究对进一步探究碳水化合物脱水制备5-HMF有着重要的借鉴意义.