【摘 要】
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采用以量子化学ASED-MO(含原子对排斥的EHMO法)为基础的结构自动优化的EHTOPT法研究了四水硫酸锆和层状表面相锆基固体酸催化剂的结构、性能及酯化反应机理.首先构筑了合理的
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采用以量子化学ASED-MO(含原子对排斥的EHMO法)为基础的结构自动优化的EHTOPT法研究了四水硫酸锆和层状表面相锆基固体酸催化剂的结构、性能及酯化反应机理.首先构筑了合理的层状四水硫酸锆和层状表面相锆基催化剂结构单元模型.并根据结构单元的键长、键角和二面角进行计算,得到了结构单元的基本参数.通过研究四水硫酸锆水分子中氢原子的离域性,考察了四水硫酸锆的酸性,发现层状四水硫酸锆水分子中氢氧键键长大于正常水分子中的氢氧键键长,因此四水硫酸锆中的氢原子显示出一定的酸性.依据四水硫酸锆与硅胶载体表面的成键状态、电荷怖 居及能量变化,从理论上研究确定了四水硫酸锆与载体表面之间静电和脱水的相互作用模型,其中脱水方式是较稳定的结合方式.通过层间以氢键作用方式形成层状四水硫酸锆晶体过程和活性组分在载体表面形成单层分散相过程体系能量降低值的对比,阐明了活性组分在载体表面的分散过程趋向于单层分散.根据层状表面相锆基催化剂结构中结晶水上氢的离域状态,发现当四水硫酸锆分散在载体表面以后,酸强度会有所增强.同四水硫酸锆单独存在时相比,四水硫酸锆与载体结合后,每个水分子脱离过程所需能量增加.根据醇醚和醋酸在四水硫酸锆表面的吸附特性和醋化反应机理为液相中的醋酸正碳离子和吸附态的醇醚反应,通过计算要现表面反应为控制步骤.
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