作者: 侯广进等 来源:《ACS催化》 发布时间:2022/12/11 14:17:35
选择字号:
揭示MFI型分子筛限域环境下芳烃受阻运动机理

 

近日,中科院大连化学物理研究所研究员侯广进、研究员陈魁智团队,利用固体核磁共振(ssNMR)技术,研究了客体芳烃分子运动行为,并对分子筛孔道的限域效应提出了新的理解。相关成果发表在ACS Catalysis上。

分子筛独特的微孔孔道结构赋予其限域效应,对吸附分离和择型催化发挥重要作用。通常,分子筛限域效应随吸附分子尺寸和分子筛孔道尺寸临近而愈发显著,但考虑到分子筛骨架结构、酸性位点分布和吸附分子构型之间的复杂关联,在分子尺度上借助实验研究分子筛限域效应较为困难。MFI型分子筛独特的直通孔道、zigzag孔道及孔道交叉共存的环境,对以甲基取代苯为代表的芳烃分子具有独特的限域效应,因此芳烃相关的反应和失活机理受到广泛关注。

本工作中,研究人员借助2H NMR并结合DFT计算发现,体积较大的偏三甲苯在室温下即可被MFI型分子筛吸附并占据孔道交叉处。偏三甲苯的传输扩散在纯硅silicate-1中表现为沿直通孔道的一维扩散,在孔道交叉处表现为孔道结构关联的三维受阻运动行为。动力学过程速率由快到慢的顺序为甲基C3转动、朝向zigzag孔口112o翻转、朝向zigzag孔口和直通孔口间90o翻转、延直通孔道的跨孔扩散运动。研究还发现,在H-ZSM-5中,上述平动和转动行为受Br?nsted酸位吸附影响,进一步受阻。

该工作为MFI型分子筛对芳烃分子独特的限域效应提供了实验证据,对理解芳烃相关的反应和失活过程提供了新的见解。(来源:中国科学报 孙丹宁)

相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acscatal.2c04646

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
研究阐述钙钛矿量子点最新进展 7月福利!科学网APP论文&基金最新活动
让屋顶变白是保持城市凉爽的最好方法 他们心里有一盘棋:“精准设计”水稻种子
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文