Deciphering reaction mechanism network of n-heptane dehydrocyclization over H-ZSM-5 zeolite

化学 沸石 ZSM-5型 庚烷 催化作用 机制(生物学) 反应机理 有机化学 认识论 哲学
作者
Guangyuan He,Donghai Mei
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier]
卷期号:436: 115623-115623 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2024.115623
摘要

The dehydrocyclization of naphtha is a process of great significance in the petrochemical industry, as it enables the production of valuable aromatics. While experimental studies have demonstrated the catalytic activity of H-ZSM-5 zeolite in converting alkanes to aromatics, there is a notable absence of theoretical investigations into the reaction mechanisms involved in the dehydrocyclization of naphtha. Herein, the conversion of n-heptane to toluene over H-ZSM-5 zeolite was examined using first-principles density-functional theory (DFT) calculations. The dehydrocyclization process of n-heptane involves several key steps, including dehydrogenation, isomerization, and cyclization. Specifically, the dehydrogenation of n-heptane produces 1-heptene, 2-heptene, and 3-heptene, which then undergo various dehydrocyclization pathways leading to the formation of toluene: (i) C1-C5 ring closure of 1-heptene; (ii) C1-C6 ring closure of 1-heptene; (iii) C2-C6 ring closure of 2-heptene; (iv) dehydrogenation of 3-heptene to heptadiene, with C1-C5 ring closure; and (v) dehydrogenation of 3-heptene to heptatriene, with C1-C6 ring closure, followed by sequential ring expansion and/or dehydrogenation to toluene. The DFT results indicate that the dehydrogenation steps are energetically demanding, with the conversion of n-heptane to toluene via 1-heptene identified as the most favorable cyclization route. This theoretical investigation provides valuable insights into the fundamental mechanisms underlying the dehydrocyclization of naphtha for the production of aromatics, with potential implications for the development of more efficient catalytic processes in the petrochemical industry.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张立敏完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
5秒前
5秒前
芍药发布了新的文献求助10
5秒前
21_xxrr完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助微光熠采纳,获得10
6秒前
6秒前
8秒前
鱼块发布了新的文献求助10
9秒前
passion发布了新的文献求助30
10秒前
SCI66发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
无花果应助高高的采蓝采纳,获得10
13秒前
隐形曼青应助刘小雨采纳,获得30
14秒前
orixero应助zwenng采纳,获得10
15秒前
15秒前
xzl完成签到 ,获得积分10
16秒前
Dada完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
王明磊完成签到 ,获得积分10
18秒前
共享精神应助李允广采纳,获得30
18秒前
mumu发布了新的文献求助10
18秒前
丘比特应助余正扬采纳,获得10
18秒前
龙哥发布了新的文献求助30
19秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
可爱的函函应助智智采纳,获得10
20秒前
鱼块完成签到,获得积分10
20秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
英俊的铭应助迟梦采纳,获得10
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Elements of Evolutionary Genetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5453924
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4561398
关于积分的说明 14282445
捐赠科研通 4485367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2456697
邀请新用户注册赠送积分活动 1447383
关于科研通互助平台的介绍 1422701