C_2-C_5直链烯烃在HY和H-ZSM-5分子筛上的吸附

采用ONIOM(B3LYP/6-311++G(d,p):UFF)分层计算方法,研究了C2-C5直链烯烃在HY和H-ZSM-5分子筛上的吸附性质.理论计算结果表明:烯烃与分子筛的Brфnsted酸性位相互作用形成π配位超分子复合物;随着碳链的增长,烯烃的吸附能增加,增加量近似为一个常数(HY分子筛:约12kJ·mol-1;H-ZSM-5分子筛:约25kJ·mol-1),与烷烃在分子筛上的吸附具有相同的规律.双键位置对烯烃的吸附能影响很大,2位烯烃的吸附能要远大于1位烯烃的吸附能.不同类型分子筛对烯烃的吸附性能也有很大差别,由于局域效应的影响,小孔径H-ZSM-5分子筛上的吸附能大于大孔径的HY分子筛,而且碳链越长,这种差别越大.从微观结构上看,吸附的烯烃与H-ZSM-5分子筛酸性位的距离要远大于它们与HY分子筛酸性位的距离,这是由于不同类型分子筛的微孔结构产生的范德华作用是不同的,这种作用随着孔径的减小而增强.前线轨道分析表明,对于小分子烯烃,大孔径HY分子筛对其催化活性相近,而小孔径H-ZSM-5分子筛随着烯烃碳原子数的增加催化活性有减弱的趋势.