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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
改性NaY分子筛吸附脱除模拟燃油中喹啉的理论研究
  • 56
  • 作者

    田宇 洪新 唐诗 唐克

  • 单位

    辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁大学金融与贸易学院

  • 摘要
    利用离子交换法改性NaY分子筛,制备了AgY、CuY、ZnY和CrY分子筛,采用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)进行表征,并用于吸附脱除模拟燃油中的喹啉。实验结果表明改性后分子筛的XRD图谱均出现Y型分子筛特征峰,晶格常数均有所下降;模拟计算五种分子筛的XRD谱图并与实验测得的XRD谱图对比,两者2θ误差值小于0.1°,验证了模拟计算Y分子筛模型选取的合理性;AgY、CuY、ZnY分子筛红外谱图在1024 cm-1吸收峰处发生红移,CrY发生蓝移,改性后Y分子筛1147 cm-1处吸收峰的消失或增强。AgY、CuY、ZnY和CrY吸附喹啉的性能明显高于NaY分子筛,且吸附能力大小为为AgY>CrY>CuY>ZnY。为从微观分子水平更好地研究分子筛吸附脱氮机理,以密度泛函理论(DFT)为基础,采用Materials Studio模拟软件模拟计算喹啉在五种分子筛上的吸附能、静电势、ESP电荷差值以及Mulliken布居分析等吸附参数。吸附能绝对值、ESP电荷差值、Mulliken布居比值绝对值的大小顺序均为AgY>CrY>CuY>ZnY,与实验结果完美吻合。静电势图表明吸附体系的电子传递路径总体为:喹啉分子上的H→喹啉内部的C→喹啉中的N→分子筛团簇的过渡金属离子M→与M成键的O→整个团簇骨架,同时部分电子从喹啉分子下端靠近团簇的H→分子筛团簇六元环骨架外侧的O;Mulliken布居分析说明改性分子筛吸附脱氮机理主要是σ给予键和d-π*反馈键的共同作用,且以σ给予键为主。
  • 关键词

    改性Y分子筛喹啉吸附脱氮密度泛函理论模拟计算

  • 引用格式
    田宇,洪新,唐诗,等.改性NaY分子筛吸附脱除模拟燃油中喹啉的理论研究[J/OL].燃料化学学报(中英文),1-15[2024-11-29].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1410.tq.20241127.1540.001.html.
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