稀土离子调变Y型分子筛结构稳定性和酸性的机制

于善青 田辉平 朱玉霞 代振宇 龙军

引用本文: 于善青, 田辉平, 朱玉霞, 代振宇, 龙军. 稀土离子调变Y型分子筛结构稳定性和酸性的机制[J]. 物理化学学报, 2011, 27(11): 2528-2534. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111101 shu
Citation:  YU Shan-Qing, TIAN Hui-Ping, ZHU Yu-Xia, DAI Zhen-Yu, LONG Jun. Mechanism of Rare Earth Cations on the Stability and Acidity of Y Zeolites[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(11): 2528-2534. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111101 shu

稀土离子调变Y型分子筛结构稳定性和酸性的机制

  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2010CB732301)资助 (973) (2010CB732301)

摘要: 采用X射线粉末衍射(XRD)、魔角旋转固体核磁共振(MAS NMR)、程序升温脱附(TPD)以及吡啶-傅里叶变换红外(Py-FTIR)光谱等方法研究了稀土离子对Y型分子筛结构稳定性和酸性的影响. 结果表明: 稀土离子的引入不仅显著增强了Y型分子筛的结构稳定性, 而且调变了分子筛酸性, 使分子筛中等强度酸中心数量增多, 强酸中心数量减少. 结合密度泛函理论(DFT)计算结果, 从理论上阐述了这种机制: 进入分子筛β笼I'位的稀土离子与骨架O原子相互作用, 增加了Al―O作用力, 提高了分子筛的结构稳定性, 从而避免了骨架Al 的脱除和非骨架Al 物种的生成, 进而导致稀土氢Y(REHY)分子筛的Brönsted (B)酸强度较USY分子筛的弱; 但与HY分子筛相比, 稀土离子的引入使骨架O1负电荷减弱, Al―O1键长变短, O1―H作用力减弱, 导致REHY分子筛的B酸强度较HY分子筛的强; 在酸中心数量方面, REHY分子筛的B酸中心数量比USY分子筛的多, 但比HY分子筛的少.

English

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  • 发布日期:  2011-10-27
  • 收稿日期:  2011-05-17
  • 网络出版日期:  2011-08-26
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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