C_(8)芳烃在BaX分子筛中的扩散机理

摘要

通过分子动力学方法,模拟对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和乙苯4种分子的混合物在纯硅FAU分子筛(SiFAU)和钡离子交换的X型分子筛(BaX)中的扩散过程;通过密度泛函理论和波函数方法计算和分析C_(8)芳烃分子的电子密度等值面及其确定的分子尺寸,同时考虑了乙苯侧链柔顺性导致的构象多样性。将C_(8)芳烃分子的横截面积、分子筛的孔口尺寸变化与扩散能力进行关联,来探究C_(8)芳烃分子在BaX分子筛孔道内动态扩散的微观机理。结果表明:相比SiFAU分子筛,BaX分子筛中阳离子的引入减小了孔口尺寸,4种C_(8)芳烃分子在BaX分子筛中的扩散能力由大到小的顺序为对二甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯,这与其最小横截面积大小(乙苯平面构象)的顺序相一致。