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论文类型： 会议论文

发表时间： 2013-08-29

页面范围： 697-698

关键字： 异丁烷脱氢;ZnO/ZSM5;活性中心;负碳离子;环化反应;速控;反应机理;密度泛函方法;协同催化;异丁烯;

摘要： 　　通过密度泛函方法研究了异丁烷在ZnO/ZSM-5 催化剂的(Zn-O-Zn)2+活性中心上发生芳构化的反应机理。计算结果发现，异丁烷在(Zn-O-Zn)2+活性中心上首先发生脱甲基(热力学有利)或脱氢活化(动力学有利)，生成丙烯和甲烷或异丁烯和氢气。随后，生成的烯烃可以在 (Zn-O-Zn)2+单独作用下发生聚合、环化等反应生成芳烃。在反应过程中伴生的具有弱酸性的锌羟基可以使烯烃质子化，参与聚合和环化反应。因此，异丁烷在Lewis酸型ZnO/ZSM-5 催化剂上的芳构化反应本质是Lewis酸-Br？nsted酸协同催化机理，但由于伴生Br？nsted酸锌羟基的酸性很弱，所以反应过程由Lewis酸中心主导，具有负碳离子特征。烯烃的生成是整个芳构化过程的速控步骤，干气甲烷的生成是无法避免的。