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第卷第期‘化学物理学报. .
年月坚里垒坚.
模拟退火方法研究八面沸石骨架、分布’
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骨莱、、分布组寿进行模拟退
引言磷保,钰铅, 姗、炫
沸石催化剂被广泛用于碳氢化台物的合成、裂解、异构化等反应结构孔径及酸性是研究沸
石催化的基本要素。与溶液相比固体酸面临众多的复杂溶液中的离子有一致的平均处境,而固
态中快速分子运动的平均效应消失,酸中心被“冻结”而造成微观结构处境或局域环境上的不同,
使宏观组分均一的沸石中,化学性质差异的酸中心同时存在对固体酸性已做过大量的实验研
究,但至今尚未有类似溶液酸强这样的统一标度。
八面沸石中取代硅位的铝量可在大范围连续变化而保持其骨架结构;是置换式同溶体的特
征/ .为型,/ .为型,高硅八面沸石则指/ 。低铝浓度下
/ 固稀释而彼此隔离,所形成的质子酸呈强性随着含铝量的提高, 局域环
境中要出现其它的,酸性减弱,是所谓自中和现象。八面沸石晶胞参数一含量关系出现明
显的不连续,寓示铝组分域存在不同的相及相应的序。早期发现的这些实验事实,把酸性的研
究引向不同铝组分下相应的骨架、分布特征:如酸中心局域环境的种类及相对数量。鉴于铝
之间最近邻关系一。一被禁止蚍’所以上述效应首先涉及的是
———,即第二配位层上的次最近邻关系。
八面沸石中每个或占据的四面体位,均处在三个四元环的交点上;按其三个对角
年月日收到
国寡自然科学基金许肪课题
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位出现铝原子的数目可将骨架铝分成四类≠一—。其酸强度由—依次
递减。四种类型的相对数量成为表征系统、分布特征的态变量,它们随总体
铝含量的变化为研究所关注。
八面沸石中的硅,可按其第一配位层上的铝数目进行分类;一一。
能确定这五种结构单元的相对数量;所以在它成为测定骨架/的可靠实验途径同时
也有力地论证了’。实验直接提供硅第一配位层上铝的分布信息,
使认识大大地推进了一步并且成为检验关于、分布总体设想的依据。
关于八面沸石骨架上、分布,一类有代表性的研究是把讨论层次建立在方钠石笼上根
据静电作用推断既定数目的铝原子在其个位的排布上可能出现的能量合理有序。
另一极端则是以对位无规占据为前提,辅以某些限制;例如的模拟退火方
法研究中,只限制一最近邻的出现。基于二维方格,三维金刚石结构框架的计算结
果不适于与八面沸石实验作定量比较;则进一步基于八面沸石自身骨架作了系统的研
究。
模拟退火是方法的一种途径,因其具有很多优越而为本研究采用。在本文工作
中,虽把能量的考虑延伸到的次最近邻,然而却作了尽量简化;希图把对八面沸石
。
模拟退火方法研究八面沸石骨架、分布
模拟退火是方法的一种途径它把统计力学的热平衡与组合优化问题相联
系;在模拟退火降温以获取系统全局性优化的过程中。采用能逃逸局域优化陷阱的—
“抽样,在研究八面沸石时具体明确以下要点:
系统的组态
,并采用循环边界条件。根据既定的/
比折算出、原子数