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目前人们对分子筛催化合成气一步法制备二甲醚反应的研究主要集中在合成气制备甲醇的反应机理上,对后续关键步骤及各种吸附物种直接制备二甲醚机理的研究较少。本论文首先建立了5T簇模型、10T簇模型、周期性完整晶胞模型、O原子空缺位点模型和Si原子空缺位点模型,并且应用密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)方法对这些模型进行了构型优化。文献公认在催化反应过程中可能出现的物种有CH3、CH3OH、 CH3O(H)CH3、CH3OCH3和H等在上述模型上的吸附过程出发,系统地计算并且讨论了合成二甲醚的反应机理,通过对可能存在的六种反应路径的活化能与反应速率常数的计算与对比,揭示分子筛的孔道限域效应和空缺位点的改性对反应机理的影响,得到如下结论:(1)通过计算5T和10T簇模型上二甲醚合成反应的六种基元步骤,详细地探讨了反应过程中各个物种的吸附与反应机理,得到结论:分子筛的5T簇模型对各基团的吸附比]0T簇模型更加稳定。对于二甲醚的合成机理,5T簇模型与10T簇模型上最优路线分为两步,包括形成二甲醚氧鎓中间体和从中间体到产物的过程:CH3+CH3OH→CH3O(H)CH3 CH3O(H)CH3→CH3OCH3+H。(2)通过计算分子筛的完整晶胞模型上六种反应路径中各基团的吸附能、反应能垒与速率常数,得到在分子筛的完整晶胞模型中,吸附的稳定性与对应的键长间存在相关性,吸附越稳定对应的键长越短。二甲醚在完整晶胞模型上的合成机理与10T簇模型上的机理相同。(3)通过计算分子筛的。空缺位模型和Si空缺位模型上各物种的吸附、反应能垒和速率常数,得到了:Si空缺位模型对各基团的吸附作用强于O空缺位模型;Si空缺位点模型上二甲醚合成的机理为甲基基团与甲氧基基团或甲醇分子反应生成产物二甲醚;0空缺位点模型上有三种二甲醚合成反应历程,第一种是两个吸附的甲醇分子反应生成二甲醚氧鎓中间体,之后该中间体上质子转移生成产物二甲醚,另外两种机理与Si空缺位点模型上反应机理相同。(4)对比本文计算所得各模型上的反应活化能,其由高至低顺序依次为:Ea(5T簇模型)>Ea(10T簇模型)>Ea(完整晶胞模型)>Ea(Si空缺位模型)>Ea(O空缺位模型)。分子筛的孔道限域效应仅仅影响反应的能垒,不改变反应路径。含有空缺位的分子筛不仅影响反应能垒,还可以改变反应路径。0空缺位模型对反应的影响大于Si空缺位模型。