钛硅分子筛的结构及其催化丙烯环氧化反应机理的量子化学研究

钛硅分子筛（TS）的发现及其作为选择氧化催化剂的成功应用被认为是80年代沸石催化领域的里程碑。MFI型钛硅分子筛（TS-1）可在温和的反应条件下催化H2O2选择氧化烃类物质，如苯酚羟基化、烯烃环氧化等。且该过程具有高活性、高选择性及环保等优点。然而目前对于该催化剂的活性中心钛在MFI骨架中的位置仍在争议中，且对反应机理尚未形成一致看法。本工作拟应用量子化学计算方法从原子水平上研究杂原子钛在MFI结构中的12个不同四面体位的稳定性，以确定钛的骨架位置。在此基础上考察H2O2与骨架钛形成的钛过氧化物活性中间体的结构及其性质，并进一步考察溶剂分子在该活性中心上的吸附，对TS-1催化的丙烯环氧化反应的详细机理及反应过渡态和速控步骤等进行研究，确定完整的催化反应循环，为实现催化剂的分子设计及反应条件的优化提供理论基础。