高奋娥1,王锐英1,郭俊兰1,张茜1,成尚元2,袁志国2,刘靖尧3
收稿日期:2026-06-23
修回日期:2026-08-18
出版日期:2026-09-03
发布日期:2026-09-03
通讯作者:
高奋娥
Received:2026-06-23
Revised:2026-08-18
Online:2026-09-03
Published:2026-09-03
Contact:
Fen-E GAO
摘要: 采用密度泛函理论(DFT)计算结合微观动力学模拟,系统研究了H-SAPO-34中的Bronsted(B)酸位点,及Zn@H-SAPO-34中B酸位点和Lewis(L)酸位点上烯烃循环生成乙烯和丙烯的反应机理,以揭示Zn2+改性对甲醇制烯烃(MTO)催化性能的影响。结果表明,在H-SAPO-34催化的烯烃循环中,丙烯选择性高于乙烯(与文献报道一致)。Zn2+改性增强了邻近B酸位点的酸性强度,显著降低了乙烯和丙烯生成路径的总自由能垒,从而提升了反应活性,同时缩小了两条路径之间能垒的差异。在L酸位点上,乙烯的总自由能垒略低于丙烯,因而L酸对乙烯的相对选择性更高,但两者的能垒均远高于B酸位点,表明L酸位点并非主要活性中心。微观动力学模拟进一步揭示,Zn2+改性后B酸位点仍为主要活性中心,其总转化率(TOF)较未改性H-SAPO-34提高2~3个数量级,且丙烯的选择性优势保持不变,而乙烯相对选择性随温度升高呈上升趋势。综上,Zn2+改性通过增强B酸位点酸强度和引入L酸位点,在保持丙烯选择性优势的同时提升了整体反应活性,并缩小了乙烯与丙烯的选择性差异,为高效MTO催化剂设计提供了理论依据。
中图分类号:
TrendMD:
高奋娥 王锐英 郭俊兰 张茜 成尚元 袁志国 刘靖尧. Zn2+改性H-SAPO-34对MTO烯烃循环影响的理论研究. 高等学校化学学报, doi: 10.7503/cjcu20260245.
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