烷基噻吩在MoS2团簇上吸附行为的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论（DFT），采用Mo16S32团簇模型，在PW91/DNP水平上研究了噻吩（TP）及一系列烷基噻吩类硫化物如2-甲基噻吩（2-MT）、3-甲基噻吩（3-MT）、2,3-二甲基噻吩（2,3-DMT）、2,4-二甲基噻吩（2,4-DMT）、2,5-二甲基噻吩(2,5-DMT)、及3,4-二甲基噻吩（3,4-DMT）等在加氢脱硫催化剂MoS2上的吸附行为。结果表明，在η1S吸附构型中，Mo16S32团簇对烷基噻吩吸附能力的顺序为2,5-DMT＞2,4-DMT≈2,3-DMT＞2-MT＞3,4-DMT＞3-MT＞TP。通过键长、Mayer键级、Mulliken电荷分析可知，当噻吩环的2-或5-位不含甲基时，吸附能随硫原子电荷密度的增加而增大；2-或5-位含甲基时，甲基与团簇上相邻的Mo原子发生了弱的相互作用，使吸附能增大；虽然2,5-DMT的2-和5-位均含有甲基，但甲基离团簇上相邻的Mo较远，相互作用较小，吸附能较2,3-DMT和2,4-DMT增加的较少。文中还对各硫化物在MoS2催化剂上的加氢脱硫反应进行了讨论。