采用密度泛函理论研究金属离子改性Y型分子筛的酸性

摘要

采用量子力学中的密度泛函理论(DFT)研究了各种金属离子改性对Y分子筛B酸强度的影响,并进一步探讨了分子筛酸性与金属离子性质的关系。结果表明,以水合离子形式进入Y型分子筛β笼Ⅰ′位的金属离子与分子筛骨架O2和O3原子相互作用,使O1原子的负电荷减弱,Al—O1键长变短,O1—H伸缩振动频率减小,导致Y分子筛的B酸强度增大;按照金属离子对Y分子筛B酸强度的影响,可将改性用的金属离子分为3类,Ⅰ类为V3+、Ga3+、Cr3+、In3+和Fe3+,Ⅱ类为Y3+、Ce3+和La3+,Ⅲ类为Ni 2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+和Mn2+,则金属离子改性Y分子筛的B酸性的相对强度由大到小的顺序为Ⅰ类金属离子改性、Ⅱ类金属离子改性、Ⅲ类金属离子改性Y分子筛。