【摘 要】
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氮氧化物（NOx）作为大气中重要污染物之一,其消除已成为环保领域中的研究热点。分子筛对催化还原NOx具有高活性、高选择性、活性温度范围宽等优点,而丝光沸石（MOR）具有较高的硅铝
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氮氧化物（NOx）作为大气中重要污染物之一,其消除已成为环保领域中的研究热点。分子筛对催化还原NOx具有高活性、高选择性、活性温度范围宽等优点,而丝光沸石（MOR）具有较高的硅铝比,较好的热稳定性、抗水蒸汽性及耐酸性等,它在SCR-NOx研究领域中具有很大的应用前景和开发潜力。本文以MOR为研究主体,采用量子化学计算方法研究了杂原子丝光沸石中NOx的吸附性能及催化反应机理。将杂原子B、Al、Ga或Fe取代骨架中Si原子,引入平衡离子建立氢型、银型和铜型丝光沸石计算结构模型,并对其进行结构优化。以NH3作碱性探针分子来考察其酸性。结果表明,Al取代的丝光沸石的酸性最强。采用量子化学计算方法研究NOx、SO2、H2O、O2、CH4和NH3分子在Ag-[Al]MOR、Ag-[Fe]MOR、Cu-[Al]MOR和Cu-[Fe]MOR中的吸附。结果表明,NOx分子在所研究分子筛结构模型中的η1-N模式比η1-O模式更稳定。Ag-[Al]MOR和Ag-[Fe]MOR分子筛有一定的抗硫性,但抗水性很差;Cu-[Al]MOR和Cu-[Fe]MOR分子筛有一定的抗硫性和抗水性,且Cu-[Fe]MOR分子筛的抗硫、抗水性较强。此外,研究了NO在Ag-[Al]MOR中催化分解的反应机理,获得反应过程中能量变化、中间过渡态、活化能等信息,确定了速控步骤及催化反应路径。
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