本工作主要研究的是烯烃芳构化,长链单烯烃芳构化是煤制芳烃过程中的重要反应,ZSM-5分子筛中Lewis酸的落位决定催化剂的性能。本研究旨在采用机器学习(ML)快速预测出较优的Lewis落位,以提高芳烃的产率和选择性。基于密度泛函理论(DFT)获得的C6和C7烯烃在Zn2+/HZSM-5催化剂上脱氢反应的高质量数据集,建立了数据驱动的机器学习模型,进而预测C8烯烃芳构化反应中的重要过程—脱氢反应的决速步能垒,筛选出具有高脱氢活性的Lewis酸位点为T5-T3或T11-T3,并通过DFT验证了ML预测结果的准确性。进一步通过微观动力学分析得出:BTX(苯、甲苯和二甲苯)的选择性最高达到了64.1%。这为二价金属物种改性ZSM-5分子筛的合理设计提供了重要线索。
文章标题:Machine Learning-Accelerated Prediction of Lewis Acid SitePositioning for Long-Chain Mono-olefn Aromatization on Zn2+/HZSM-5 Catalysts
期刊:ACS Catalysis
通讯作者:张宇鹏,凌丽霞
第一作者:王晶,贾裕胜
文章链接:https://doi.org/10.1021/acscatal.5c00459
资助:国家自然科学基金(22278296和22202201)和山西省自然科学基金(20210302123094)