镧改性提高zsm-5分子筛水热稳定性

基于12t团簇模型,利用密度泛函理论(dft)研究了zsm-5分子筛的水解脱铝机理以及镧改性提高zsm-5分子筛水热稳定性的机理.对未改性分子筛水解脱铝机理的研究表明,首先是第一个水分子吸附在分子筛表面的酸性位上,对分子筛的al—o键起弱化作用,使al—o键伸长;接着第二个水分子吸附到分子筛表面,分别与第一个水分子和分子筛骨架形成氢键,进一步弱化与其最邻近的al—o键,并引致该键断裂.同样,其它的三个al—o键也被削弱并逐一断裂,从而发生分子筛水解脱铝现象.引入的镧物种与分子筛骨架的四个o原子成键,将铝包埋,增加了分子筛孔壁厚度,增大了水分子攻击铝的空间位阻,抑制了水分子对al—o键的弱化,从而延缓al—o键的断裂,提高分子筛的水热稳定性.计算的水分子吸附能和水解能进一步证实镧的引入提高了zsm-5分子筛的水热稳定性.