2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、甲醇制碳氫化合物(MTH)反應是煤及其它非石油含碳資源到液體燃料或輕烯烴等化工生產(chǎn)過程中的一個重要反應。該過程的反應物(甲醇)幾乎可以從任何可氣化的含碳資源中獲得,其產(chǎn)物范圍從輕烯烴到汽油。該技術(shù)可以把我國的能源供應劣勢轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢,從而在很大程度上緩解我國的石油危機。因此,MTH技術(shù)受到研究者越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的ZSM-5分子篩被認為是MTH反應的有效催化劑,但也存在嚴重的積碳問題,制約著ZSM-5分子篩催化劑的高效利用。關(guān)于在MTH

2、反應體系中,ZSM-5分子篩催化劑主要有兩種積碳失活機理,即覆蓋活性位和堵塞孔道。分析當前有關(guān)實驗研究工作發(fā)現(xiàn):對于MTH反應體系中催化劑的積碳原因,基本一致的說法是反應過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,即多環(huán)芳烴體積過大而堵塞催化劑孔道,而多環(huán)芳烴的生成始于第一個C-C鍵,所以本課題擬采用密度泛函理論廣義梯度近似方法(DFT-GGA),通過34T簇模型和Al/Ga-ZSM-5周期性模型的構(gòu)建及優(yōu)化,對MTH反應過程中第一個C-C鍵及初始烯烴生成進行

3、了系統(tǒng)的理論研究。
  通過計算得出以下結(jié)論:
  1、在ZSM-5催化劑上,甲醇生成二甲醚主要有兩種不同的反應機理。一是協(xié)同機理,即兩個甲醇分子在Bronsted酸催化下直接生成二甲醚;二是分步機理,即通過甲氧基中間體完成。計算結(jié)果表明在ZSM-5催化劑上,二甲醚生成主要是通過協(xié)同機理進行。
  2、在ZSM-5催化劑作用下的MTH體系中,計算結(jié)果表明第一個C-C鍵物種是1,2-二甲氧基乙烷。
  3、對于第一

4、個C-C鍵的形成,通過比較活化能壘發(fā)現(xiàn):在34T簇模型上得到的活化能壘要顯著高于周期性模型上得到的活化能壘,表明周期性模型更能全面地反映ZSM-5分子篩的全籠性質(zhì)。
  4、對于在周期性模型上的機理論證,得出路徑5(包括反應ZOCH3+CH3CH2OCH3→ZO-+CH3O+(CH3)CH2CH3;ZO-+CH3O+(CH3)CH2CH3→ZOCH2CH3+DME;ZOCH2CH3→ZOH+CH2=CH2)是生成初始烯烴的最佳反應

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