Ag+交换树脂分离乙烷/乙烯的从头算研究

摘要

本文采用从头计算分子轨道法研究了Ag+交换树脂分离烷/烯的作用机理及π-络合成键特性.结构优化和吸附热计算结果均表明C2H4在Ag+交换树脂上的吸附作用比C2H6强,自然成键轨道理论(NBO)分析结果解释了这两种不同的作用机理:基于各自价键轨道电子分布,轨道能量和轨道对称性的特点,C2H4能与Ag+形成较强的π-络合吸附,而C2H6与Ag+之间只能依靠较弱的范德华力相互作用.同时,NBO分析结果很好地描述了π-络合成键特性:吸附时,C2H4的π轨道与Ag+的5s轨道重叠形成σ-配位键;C2H4的π*轨道与Ag+的4dyz轨道重叠形成d-π*反馈键,其它d轨道通过电子转移促进反馈作用.