NO与NH3在不同构型分子筛催化剂中吸附和扩散的分子模拟

基于巨正则蒙特卡洛和分子动力学,对NH_3-SCR反应体系中吸附质分子(NO与NH_3)在不同拓扑结构沸石分子筛(LTL、FER、LEV、BEA、MOR、FAU、CHA和MFI)上的吸附和扩散特性进行系统研究。结果表明,对于全硅分子筛而言,其分子筛的拓扑结构影响NO与NH_3在分子筛上的吸附,综合吸附量及吸附作用能发现,MFI和LEV分子筛对NO具有较优的吸附特性;MFI和BEA分子筛对NH_3具有较优的吸附特性。研究了Si与Al物质的量比对BEA分子筛吸附性能影响,结果表明,随着Si与Al物质的量比降低,分子筛自由体积逐渐增加,进而有助于分子筛催化剂对NO和NH_3的吸附。采用分子动力学模拟计算NO与NH_3在不同构型全硅分子筛上的扩散系数,发现具有三维直通道且孔径较大的分子筛催化剂有利于NO和NH_3在其孔道内部的扩散,MFI虽然具备三维孔道结构,但由于存在Z型交叉通道,一定程度阻碍了反应物分子的扩散。