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煤表面含氧官能团吸附氮化物的模拟计算研究

原子与分子物理学报 2025年第2期 7-13页

作者：孙潇镝唐克王聚财富添洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院

煤表面六种常见的官能团结构单元包括酚羟基Ph-OH、羧基-COOH、羰基-C=O、醚键-O-、醇羟基R-OH和烷基R,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)从原子层面模拟计算煤表面官能团对苯胺、吡啶、喹啉三种典型氮化物的吸附性能.通过... 详细信息

煤表面六种常见的官能团结构单元包括酚羟基Ph-OH、羧基-COOH、羰基-C=O、醚键-O-、醇羟基R-OH和烷基R,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)从原子层面模拟计算煤表面官能团对苯胺、吡啶、喹啉三种典型氮化物的吸附性能.通过计算分析前线轨道、吸附能及分子间吸附距离等参数，探究三种氮化物在煤表面不同官能团上的吸附机理，结果表明煤表面模型上各官能团对三种氮化物的吸附强弱顺序均为：-COOH> R-OH> Ph-OH>-C=O>-O-> R,三种氮化物在煤表面官能团的吸附强弱顺序为：吡啶>喹啉>苯胺.

关键词：煤官能团氮化物模拟吸附

Ag+改性NaY分子筛的制备及其吸附脱氮性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 384-394页

作者：富添洪新田宇孙潇镝王聚财唐克栾秀阳辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

采用Ag+改性NaY分子筛成功制备了AgY分子筛,利用XRD射线衍射、FT-IR、N2吸附-脱附对NaY和AgY分子筛进行了表征,并用于吸附脱除模拟燃料中吡啶、苯胺、喹啉碱性氮化物,AgY分子筛的吸附能力明显优于NaY分子筛。考察了吸附温度、吸附时间对... 详细信息

采用Ag+改性NaY分子筛成功制备了AgY分子筛,利用XRD射线衍射、FT-IR、N2吸附-脱附对NaY和AgY分子筛进行了表征,并用于吸附脱除模拟燃料中吡啶、苯胺、喹啉碱性氮化物,AgY分子筛的吸附能力明显优于NaY分子筛。考察了吸附温度、吸附时间对AgY分子筛吸附三种氮化物的影响,实验结果表明,吸附能力均为:苯胺>喹啉>吡啶,为了进一步研究其吸附机理,采用Materials Studio软件建立了AgY分子筛12T团簇模型并在303、323、343 K下模拟三种氮化物分子在AgY分子筛上的吸附,计算了吸附能、活性中心与吡啶、苯胺、喹啉分子的距离、前线轨道、等密度分布、径向分布函数等相关参数,计算结果也表明,AgY分子筛对苯胺的吸附优于喹啉,优于吡啶,与实验结果一致,且吸附以化学吸附为主,AgY分子筛S位和W位为主要吸附位。吸附等温线研究结果表明,AgY分子筛对吡啶的吸附符合Langmuir-Freundlich混合吸附模型,对苯胺、喹啉的吸附符合Freundlich吸附模型。吸附动力学和吸附热力学结果表明,AgY分子筛对吡啶的吸附符合准二级动力学模型,对苯胺、喹啉的吸附符合准一级动力学模型,吸附是自发的熵增过程。

关键词： AgY分子筛吸附脱氮 Materials Studio 分子动力学模拟

Ag+、Zn2+、Cr3+改性Y型分子筛吸附脱除喹啉的模拟计算研究

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原子与分子物理学报 2025年第1期 67-74页

作者：孙潇镝唐克高畅富添王聚财洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院葫芦岛市应急管理局

首先考察了吸附时间对三种改性Y型分子筛AgY、ZnY、CrY吸附脱除模拟燃料中喹啉的影响，结果发现三种分子筛对喹啉的吸附容量和去除率大小顺序均为：AgY>CrY>ZnY.运用Materials Studio软件，采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT... 详细信息

首先考察了吸附时间对三种改性Y型分子筛AgY、ZnY、CrY吸附脱除模拟燃料中喹啉的影响，结果发现三种分子筛对喹啉的吸附容量和去除率大小顺序均为：AgY>CrY>ZnY.运用Materials Studio软件，采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)对改性Y型分子筛吸附喹啉机理进行了模拟计算研究，得出以下结论：模拟计算AgY、ZnY、CrY的比表面积和孔体积与其低温N2吸附-脱附表征结果基本一致，并且发现改性Y型分子筛的吸附脱氮能力与比表面积和孔体积关系不大；以Fukui函数为基础，采用Mulliken和Hirshfeld两种布局数分析方法模拟计算了三种改性Y型分子筛的相对亲电性并分析Lewis酸强弱，其Lewis酸大小顺序为：AgY>CrY>ZnY;对三种改性分子筛进行了前线轨道分析，其化学吸附活性大小为AgYCrY>ZnY,模拟计算所得各种结果与实验结果顺序完全一致.

关键词： Y型分子筛改性吸附喹啉模拟

3种A型分子筛吸附脱除模拟柴油中苯胺或吡啶的性能

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化学研究与应用 2024年第10期36卷 92-99页

作者：姜艺婕唐克王聚财孙潇镝洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

采用红外光谱、低温N吸附-脱附方法对3种A型分子筛进行了表征,考察了3种A型分子筛吸附脱除模拟柴油中吡啶的性能,并进行了动力学研究。结果表明:在模拟柴油用量15mL的条件下,3种A型分子筛吸附脱除模拟柴油中吡啶的最佳吸附剂用量均为1.0... 详细信息

采用红外光谱、低温N吸附-脱附方法对3种A型分子筛进行了表征,考察了3种A型分子筛吸附脱除模拟柴油中吡啶的性能,并进行了动力学研究。结果表明:在模拟柴油用量15mL的条件下,3种A型分子筛吸附脱除模拟柴油中吡啶的最佳吸附剂用量均为1.03g,最佳吸附温度为50℃,最佳吸附时间为40min;3种A型分子筛吸附脱除苯胺的性能均强于吸附脱除吡啶的性能,3种A型分子筛吸附苯胺和吡啶均符合准一级动力学方程。再生实验结果表明:焙烧再生优于醇洗再生;吸附吡啶的3种A型分子筛的再生率均高于吸附苯胺的分子筛。

关键词： A型分子筛吸附脱氮吡啶苯胺模拟柴油

杂原子[Ga]AlY分子筛吸附脱除模拟柴油中的氮化物

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化学研究与应用 2024年第8期36卷 1740-1750页

作者：孙潇镝唐克富添王聚财洪新王鹏辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

采用液-固相同晶取代法制备了杂原子[Ga] AlY分子筛,并利用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)等手段对其进行了表征。将[Ga] AlY分子筛用于模拟柴油中碱性氮化物苯胺、吡啶或喹啉的静态吸附脱氮实验,采用Materials Studio软件对[Ga] AlY... 详细信息

采用液-固相同晶取代法制备了杂原子[Ga] AlY分子筛,并利用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)等手段对其进行了表征。将[Ga] AlY分子筛用于模拟柴油中碱性氮化物苯胺、吡啶或喹啉的静态吸附脱氮实验,采用Materials Studio软件对[Ga] AlY分子筛吸附脱氮机理进行了分子模拟计算研究。结果表明,在模拟柴油用量15 mL时,[Ga] AlY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为:室温,分子筛用量0.2 g、吸附时间20 min。模拟计算的吸附能、d距离及吸附等温线结果表明,[Ga] AlY分子筛吸附三种碱性氮化物的强弱顺序均为:吡啶>苯胺>喹啉,较符合Freundlich模型,这也与实验结果一致。吸附热力学和吸附动力学研究结果表明,苯胺的吸附反应是自发进行的吸附熵增过程,吡啶和喹啉为吸附熵减过程,三者的吸附均为放热过程。在303 K条件下,喹啉的吸附过程较符合准一级动力学模型,吡啶和苯胺的程较符合准二级动力学模型。

关键词：杂原子 [Ga]AlY分子筛吸附脱氮模拟计算热力学动力学

杂原子Ga[Al]Y分子筛吸附脱氮的模拟计算研究

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唐山师范学院学报 2024年第3期46卷 23-26,38页

作者：房欣孙潇镝唐克王涵辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

利用Materials Studio软件,采用巨正则蒙特卡洛和密度泛函理论对Ga[Al]Y分子筛吸附氮化物机理进行了模拟计算研究。通过Mulliken和Hirshfeld布居分析方法,判断金属原子转移电荷数的顺序大小,得出Ga[Al]Y分子筛吸附吡啶时相对亲电性最强... 详细信息

利用Materials Studio软件,采用巨正则蒙特卡洛和密度泛函理论对Ga[Al]Y分子筛吸附氮化物机理进行了模拟计算研究。通过Mulliken和Hirshfeld布居分析方法,判断金属原子转移电荷数的顺序大小,得出Ga[Al]Y分子筛吸附吡啶时相对亲电性最强,吸附喹啉时的相对亲电性最弱;通过比较两种吸附构型的吸附能和吸附距离,得知Ga[Al]Y分子筛吸附脱氮主要以水平吸附构型为主,吸附能的绝对值大小顺序为:吡啶>苯胺>喹啉,分子间距离大小为:喹啉>苯胺>吡啶;由吸附等温线的模拟结果可知,Ga[Al]Y分子筛在三个温度下(288 K、293 K、298 K)对吡啶的最大吸附量均高于苯胺和喹啉。

关键词：杂原子Ga[Al]Y 分子筛吸附脱氮模拟计算

AgY分子筛的制备及其吸附脱除模拟燃料中吡啶的性能

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石油炼制与化工 2023年第6期54卷 39-45页

作者：富添洪新孙潇镝王聚财唐克辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

采用离子交换法制备了AgY分子筛,利用X射线衍射对AgY分子筛进行了表征,并分别以NaY和AgY分子筛为吸附剂进行模拟燃料中吡啶的静态吸附脱除试验。结果表明,AgY分子筛的吸附脱氮能力强于NaY分子筛,且AgY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为:当... 详细信息

采用离子交换法制备了AgY分子筛,利用X射线衍射对AgY分子筛进行了表征,并分别以NaY和AgY分子筛为吸附剂进行模拟燃料中吡啶的静态吸附脱除试验。结果表明,AgY分子筛的吸附脱氮能力强于NaY分子筛,且AgY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为:当模拟燃料用量为15 mL时,分子筛用量0.2 g、吸附温度333 K、吸附时间40 min。采用Materials Studio软件建立了NaY和AgY分子筛团簇模型,模拟计算了吡啶分子在NaY和AgY分子筛团簇上的吸附能及其与活性中心的距离,结果表明,吡啶与AgY分子筛活性中心的距离小于NaY分子筛,故AgY分子筛的吸附性能好于NaY分子筛。吸附等温线研究结果表明,AgY分子筛对模拟燃料中吡啶的吸附行为符合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附热力学和动力学研究结果表明,此吸附反应是自发进行的吸附熵增过程;在333 K温度条件下,此吸附过程符合准二级动力学模型。

关键词： AgY分子筛吸附脱氮模拟计算动力学热力学

杂原子介孔分子筛Ba-MCM-41的制备及其吸附脱氮性能

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石油炼制与化工 2022年第5期53卷 28-35页

作者：富添洪新矫宝庆王聚财孙潇镝唐克辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

采用水热合成法制备了介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱对介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛进行了表征.将Ba-MCM-41分子筛用于对模拟油的静态吸附脱氮试验,结果表明,当模拟油用量为15 mL时,... 详细信息

采用水热合成法制备了介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱对介孔MCM-41和Ba-MCM-41分子筛进行了表征.将Ba-MCM-41分子筛用于对模拟油的静态吸附脱氮试验,结果表明,当模拟油用量为15 mL时,较适宜的吸附脱氮条件为分子筛用量0.3 g、吸附温度30℃、吸附时间10 min.吸附等温线的研究结果表明,Ba-MCM-41分子筛对吡啶和苯胺的吸附符合Freundlich等温吸附,对喹啉的吸附符合Langmuir等温吸附.采用Materials Studio软件模拟得到的MCM-41分子筛的XRD谱图与试验制备样品的XRD谱图完全相同,并采用该软件模拟计算了吡啶、苯胺、喹啉分子在Ba-MCM-41分子筛团簇上的吸附能及其与活性中心的距离.3种氮化物在Ba-MCM-41分子筛上的吸附能及其与活性中心距离的计算结果与试验结果一致,Ba-MCM-41分子筛对吡啶和苯胺的吸附能力强于对喹啉的吸附能力.

关键词： Ba-MCM-41 吸附脱氮模拟计算吡啶苯胺喹啉

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杂原子分子筛分类及其吸附脱氮研究进展

唐山师范学院学报 2023年第6期45卷 16-21页

作者：孙潇镝富添王聚财辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

将金属离子或其他原子用嫁接、掺杂或交换等改性方法引入到分子筛骨架中,制备成杂原子分子筛,可有效增加分子筛的活性位点,提高吸附性能。改性后的杂原子分子筛有更好的吸附效果。

关键词：杂原子分子筛分类改性吸附脱氮