太原理工大学李瑞丰、罗斯托克大学莱布尼茨催化研究所焦海军等通过对Al修饰(T1, T3, T5, T7, T11, T12,)的HZSM-5分子筛作为固体催化剂,9,10-二氢蒽作为模型底物分子,通过周期性的密度泛函理论对其进行计算。作者发现直行的和正弦型通道中,直行通道能量更低,在500 ℃中的进行模拟计算Gibbs自由能,作者发现1-苄基-2-甲基苯生成过程是决速步骤,该过程在共轭的受阻Lewis酸碱对催化剂上通过酸性O-H位点上的H转移到烃分子底物上进行。
由于实际的反应在400~600 ℃中进行,作者将反应温度设置为500 ℃。基于在不同位点上Gibbs自由能的变化,作者发现9,10-二氢蒽和H2反应的反应能力遵循以下顺序:T5 (2.31 eV)>T11 (2.44 eV)>T1 (2.61 eV)≈T3 (2.65 eV)≈T7 (2.71 eV)。
参考文献
Nan Zhang, Jinghong Ma, Ruifeng Li*, and Haijun Jiao*
Hydrocracking of Fused Aromatic Hydrocarbons Catalyzed by Al Substituted HZSM-5 – A Case Study of 9,10-Dihydroantracene, ACS Catal. 2020
DOI:10.1021/acscatal.0c00946
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c00946