烷基噻吩在MoS_2团簇上吸附行为的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论(DFT),采用Mo16S32团簇模型,在PW91/DNP水平上研究了噻吩(TP)及一系列烷基噻吩类硫化物如2-甲基噻吩(2-MT)、3-甲基噻吩(3-MT)、2,3-二甲基噻吩(2,3-DMT)、2,4-二甲基噻吩(2,4-DMT)、2,5-二甲基噻吩(2,5-DMT)及3,4-二甲基噻吩(3,4-DMT)等在加氢脱硫催化剂MoS2上的吸附行为.结果表明,在η1S吸附构型中,Mo16S32团簇对烷基噻吩吸附能力的顺序为2,5-DMT>2,4-DMT≈2,3-DMT>2-MT>3,4-DMT>3-MT>TP.通过键长、Mayer键级、Mulliken电荷分析可知,当噻吩环的2-或5-位不含甲基时,吸附能随硫原子电荷密度的增加而增大;2-或5-位含甲基时,甲基与团簇上相邻的Mo原子发生了弱的相互作用,使吸附能增大;虽然2,5-DMT的2-和5-位均含有甲基,但甲基离团簇上相邻的Mo较远,相互作用较小,吸附能较2,3-DMT和2,4-DMT增加的较少.文中还对各硫化物在MoS2催化剂上的加氢脱硫反应进行了讨论.