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1,3-丁二烯是重要的有机化工原料。MgO/SiO2是应用于乙醇制备1,3-丁二烯反应体系研究最多的一类催化剂。本文采用分子模拟方法对MgO/SiO2催化剂活性表面的结构及性质进行了探讨,对该表面上乙醇脱氢脱水制1,3-丁二烯过程中关键物种的吸附性质及反应过程进行了系统研究,以期深入研究催化剂结构和催化剂表面性质对反应性能的影响。通过实验表征和模拟方法研究了MgO/SiO2催化剂的结构性质和表面性质。发现SiO2的加入使得MgO晶格产生更多三配位和四配位的配位不饱和氧,台阶、扭转等多种缺陷位增多。本文构建了SiO2表面模型、MgO平台、台阶和扭转表面。采用CO2分子作为探针分子,研究发现三种MgO表面的Lewis碱性强弱顺序为平台位<台阶位<扭转位。随着三种表面镁、氧配位数的降低,其Lewis碱性逐渐增强。采用密度泛函理论方法对乙醇分子在SiO2和MgO催化剂表面的吸附性质以及吸附前后乙醇分子的电子性质进行了系统研究。对比乙醇在SiO2表面和三种不同MgO表面的吸附能大小,乙醇分子优先吸附在有缺陷的MgO表面。乙醇在三种不同MgO表面吸附能的变化趋势和表面碱性的变化趋势一致。随着表面碱性的增强,乙醇的吸附逐渐增强。采用分子模拟方法对乙醇脱氢脱水生成1,3-丁二烯过程中的乙醇脱氢生成乙醛的反应进行了深入研究,分析了MgO表面性质对反应性能的影响。乙醇发生解离生成乙氧基反应,在MgO平台表面较难进行,在MgO缺陷表面较易进行。乙氧基在MgO台阶、扭转表面脱氢生成乙醛反应的计算结果表明,乙氧基脱氢生成乙醛反应更容易在MgO台阶缺陷表面上进行,即MgO台阶表面更有利于乙醇脱氢生成乙醛反应的进行。上述研究表明,SiO2的加入使得MgO表面缺陷增多,MgO表面缺陷位利于乙醇脱氢生成乙醛反应的进行。研究结果为改进催化剂,以期提高乙醇制1,3-丁二烯反应中乙醇的转化率提供理论依据。