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模板效应对β分子筛中Al原子分布的DFT理论计算研究
  • ISSN号:1001-4861
  • 期刊名称:《无机化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O613.72[理学—无机化学;理学—化学] O614.31[理学—无机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划(973)(No.2004CB217804)和国家杰出青年科学基金(No.20625621)资助. Acknowledgement: The authors are grateful for the Funding support for this work from the National Basic Research Program of China (No.2004CB217804) and the National Science Fund for Distinguished Young Scholars of China (No.20625621).
中文摘要:

基于量子化学中的密度泛函理论(DFT),通过β分子筛同模板剂四乙胺阳离子(TEA^+)的主客体相互作用来讨论了模板剂分子对骨架Al的靶向作用。计算采用了密度泛函理论中的B3LYP方法在6-31G(d,p)基组上研究了β分子筛同TEA^+主客体相互作用的几何结构、分子轨道、电荷分布以及9个不同骨架位置的相互作用能。研究结果表明:带正电荷的TEA+吸引β分子筛上Al原子形成的阴离子中心(Zeo-AlO4^-),两者具有很好的匹配关系。通过主客体相互作用影响了Al原子在分子筛中的分布。骨架Al最有利于落位在β分子筛的T5和T6位,落位的稳定性顺序是GroupⅡ(T5,T6)〉GroupⅢ(T7-T9)〉GroupⅠ(T1-T4)。

英文摘要:

Guest/host interaction between the tetraethylammonium (TEA) cations molecule and the model cluster of zeolite, calculated with DFF method, was used to investigate the Al preferential location in β zeolite. The calculations were performed based on cluster model by using of B3LYP hydride functional and 6-31G (d, p) basis set. For these species the geometries, molecular orbitals, Mulliken atomic, and interaction energies were analyzed. According to the calculated results of orbital picture and charge distribution it was proposed that the template has a good fit with the host framework and the role of the template is shown to be crucial in order to elucidate the Al distributions. Therefore, the energeties during the synthesis process (zeolite+template) that has to be considered, and in this scene the template accommodation within the microporous space acts not only as a structure director but also as a director of the Al distribution. Based on the distances and energies of the guest/host interaction about different T (T=Al) sites, it was predicated that the T5 and T6 sites are the most stable sites for the substitution of Al in the β zeolite framework; and the stability is in the order of Group Ⅱ (T5,T6) 〉 Group Ⅲ (T7-T9) 〉 Group Ⅰ (T1-T4).

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期刊信息
  • 《无机化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会
  • 主编:游效曾
  • 地址:南京市南京大学仙林区化学楼
  • 邮编:210023
  • 邮箱:wjhx@nju.edu.cn
  • 电话:025-89682307
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4861
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1185/O6
  • 邮发代号:28-133
  • 获奖情况:
  • 2007年获江苏省优秀期刊奖,2009年获华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19587