B和Ga改性的ZSM-5分子篩催化甲醇制烯烴的機理

摘要：運用密度泛函理論研究了B和Ga改性的ZSM-5分子篩催化基于芳烴側鏈機理的MTO(methanol to olefin)反應,并與未改性的ZSM-5催化反應的結果進行了比較。結果表明:在三個分子篩(ZSM-5,B-ZSM-5和Ga-ZSM-5)中,對于整個基于芳烴的側鏈機理,決速步驟是對二甲苯的甲基化。從中間體M5開始,生成乙烯的決速步驟都是乙烯的消除;而對于生成丙烯,其決速步驟都是3,3-二甲基-6-亞乙基-1,4-環己二烯的甲基化。與未改性的ZSM-5相比,B改性的ZSM-5分子篩盡管反應活性降低了,但使得甲醇制乙烯的選擇性高于制丙烯的選擇性,而Ga改性的ZSM-5分子篩對甲醇制乙烯和丙烯的選擇性和活性影響都不大。