Zn改性Sr/γ-Al2O3表面吸附甲醇活化羟基的分子模拟

来源：农业工程学报杂志2022年第9期北京时间：

作者：郝雅楠,牛胜利,李颖,周文波,厉志鹏,王永征,韩奎华,李英杰,路春美,

摘要：为明确Zn原子掺杂强化Sr/γ-Al2O3对吸附甲醇效果的影响，进而提高生物柴油产率，该研究基于密度泛函理论，在Sr单原子掺杂的基础上建立了Sr-Zn双原子掺杂γ-Al2O3(110)表面模型，通过计算掺杂能得到了最稳定催化剂表面；优化模拟了甲醇吸附于催化剂表面的吸附构型，并计算相应的吸附能。模拟结果表明，Sr原子倾向于替换Al3c-1和Al4c-2配位铝，Zn原子倾向与替换Al4c-4配位铝，此时催化剂表面掺杂能最小，其值为945.00 kJ/mol；Zn原子掺杂Sr/γ-Al2O3(110)表面时，甲醇吸附催化剂表面的吸附能绝对值增加，其吸附能值为?305.60 kJ/mol，甲醇上氧原子得电子数增加，羟基上氢原子与催化剂表面成键效果更好。Zn原子掺杂强化Sr/γ-Al2O3催化剂吸附甲醇的稳定性得到强化，有利于后续生物柴油的合成。研究结果可为促进生物柴油的发展、有效调整农业结构、减少化石燃料的燃烧提供理论参考。

关键词：吸附, 催化剂, 甲醇, γ-Al2O3, 分子模拟