双金属改性ZSM-5分子筛上甲醇合成二甲醚的DFT研究  

DFT Study of Dimethyl Ether Synthesis from Methanol on HZSM-5 Modified with Double Metals

作　　者：李岩 左志军[1] 吕永康[1] 任瑞鹏[1] LI Yan ZUO Zhijun LYU Yongkang REN Ruipeng(Key Laboratory of Coal Science and Technology of Ministry of Education and Shanxi Province, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Chin)

机构地区：[1]太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,太原030024

出　　处：《太原理工大学学报》2017年第5期717-722,共6页Journal of Taiyuan University of Technology

基　　金：国家自然科学基金资助项目:杂原子改性的Al-MFI分子筛作用下MTH反应体系中积碳问题的理论研究(21406154);山西省自然科学基金:MTG过程中催化反应机理及催化剂制备技术研究(2013021007-5);太原理工大学校青年基金:MTG过程中催化反应机理研究(2012L041)和合成气制汽油过程中催化剂作用机理研究(2013T092)

摘　　要：采用密度泛函理论的广义梯度近似(DFT-GGA)方法,研究了双金属改性HZSM-5的ZrOZn、ZrOAl、ZrOMg和ZrOGa等4种双5T构型对甲醇合成二甲醚的影响。4种构型中的合成二甲醚活化能分别为1.09,0.89,0.93,0.90eV,均有利于二甲醚的合成。存在3种可能的反应路径,两甲醇直接反应生成二甲醚反应路径3(CH_3OH+CH_3OH→CH_3O(H)CH_3+OH→CH_3OCH_3+H_2O)为最佳反应路径。实验对寻找改性双金属催化剂具有一定的指导意义。In the present work,we employed periodic DFT-GGA calculation method and double 5Tcluster model to compare the influence of ZrOZn,ZrOAl,ZrOMg and ZrOGa models on methanol dehydration to dimethyl ether.It was found that：the activation energies on four configurations are 1.09,0.89,0.93,0.90 eV,being helpful for dimethyl ether synthesis;path 3（CH_3OH＋CH_3OH→CH_3O（H）CH_3＋OH→CH_3OCH_3＋H_2O）for direct methanol dehydration to dimethyl ether in three possible paths is the best path.The research has some guidance for searching modified double-metal catalysts.

关 键 词：双金属改性 簇模型 二甲醚 密度泛函理论 

分 类 号：TQ424.25[化学工程] TQ426.82