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酸性分子筛对乙烯和苯吸附的分子轨道计算 * 周丹红 ，张佳， 倪丹 辽宁师范大学化学化工学院，功能材料化学研究所，大连，116029，dhzhou@dicp.ac.cn Mo/HZSM-5催化剂对于甲烷无氧芳构化具有双功能催化作用，即甲烷在Mo活性中心活化，发生C-H键 断裂和C-C键结合，然后乙烯中间产物在酸性中心上进一步C-C链增长并环构化生成苯。因此，乙烯的吸 附是反应的重要步骤。本研究应用密度泛函理论计算和自然键轨道分析，深入探讨了乙烯和苯分子在 HZSM-5和HMCM-22分子筛Br?nsted 酸性位上的吸附络合物[1-5]的结构，轨道相互作用和电子结构性质，为 进一步研究C-C链增长和环构化反应的机理提供理论参考。结果显示，乙烯或苯的π电子密度向桥羟基O-H 键的反σ轨道转移，形成π-氢键作用，同时，分子筛的碱性桥氧原子向乙烯或苯的C-H键的反σ轨道提供 电子，形成弱氢键作用，并造成吸附分子向碱性桥氧原子倾斜。 Fig 1 Contour of π-H-bonding for adsorbed Fig 2 Contour of π-H-bonding for adsorbed ethylene at Br?nsted acid site benzene at Br?nsted acid site 关键词: 酸性分子筛 乙烯和苯吸附 密度泛函理论计算 分子轨道作用 [1] S. Kasuriya, S. Namuangruk, P. Treesukol, M. Tirtowidjojo, and J. Limtrakul, J. Catal. 219 (2003) 320 [2] V.B. Kazansky, Catalysis Today 51 (1999) 419 [3] R. Rungsirisakun, B. Jansang, P. Pantu, J.Limtrakul, J. Mo.l Stru. 733 (2005) 239 [4] P.J. O’Malley, K.J. Franworth, J. Phys. Chem . B 102 (1998) [5] J. Limtrakul, T. Nanok, S. Jungsuttiwong, P. Khongpracha, T. N. Truong, Chem Phys Lett 349(2001)161 Molecular orbital insight to the adsorption of ethylene and benzene on the proton-zeolites Danhong Zhou*, Jia Zhang, Dan Ni Institute of Chemistry for Functionalized Materials, College of Chemistry and Chemical Engineering, Liaoning Normal University, Dalian 116029 The adsorption of ethylene and benzene on acidic zeolites, which are the elementary steps of many catalytic processes, have also been studied experimentally by usi