FAU分子筛骨架中Al原子的分布规律及对Brnsted酸强度的影响

摘要

采用量子力学/分子力学(QM/MM)相结合的方法研究了Al原子在FAU分子筛骨架中的分布和其对Brnsted酸强度的影响,分别计算了不同Al原子数目簇模型的Al/Si取代能和Brnsted酸中心的去质子能。结果表明:方钠石笼中Al原子数目小于6时,Al原子在骨架中呈有序分布;当Al原子数目大于6时,分子筛骨架结构稳定性降低,后续新增的Al原子在骨架中呈无序分布;在超笼结构单元中,Al原子优先落位在六元环,且与在四元环中的落位呈交替循环趋势;随着方钠石笼中Al原子数目的增加,Brnsted酸强度呈非线性趋势下降。次邻近(NNN)位置的Al原子对Brnsted酸中心H质子的电子诱导作用要强于下一个次邻近(NNNN)位置的Al原子,且随着Al原子数目的增加,前者对Brnsted酸强度的影响幅度更大。