1、鈦硅分子篩(TS-1)是一種選擇性氧化催化劑，在過氧化氫水溶液中對各種有機物具有優(yōu)良的選擇氧化催化作用。分子篩中骨架鈦的落位、微觀結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)與催化活性有直接的構(gòu)效關(guān)系。從微觀上揭示骨架鈦中心的微觀結(jié)構(gòu)和光譜性質(zhì)對于催化劑材料的優(yōu)化設(shè)計和光譜表征具有指導(dǎo)作用。本論文應(yīng)用密度泛函理論計算研究了TS-1分子篩中Ti(Ⅳ)12個不同T位的落位、幾何結(jié)構(gòu)及紅外振動光譜，為紅外光譜960 cm-1特征峰的歸屬提供微觀信息。得到的主要結(jié)果如下

2、:
　　1.采用含7層骨架原子的40T簇模型，對Ti(Ⅳ)在12個不同T位的[Ti(OSi)4]物種進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化并計算頻率，根據(jù)Ti/Si替代能、結(jié)構(gòu)參數(shù)比較Ti(Ⅳ)落位，確定T10、T4、T11、T8位最有利于Ti(Ⅳ)替代。Ti-O鍵平均值越大，替代能越低。Ti(Ⅳ)在分子篩骨架中的落位具有結(jié)構(gòu)敏感性。
　　2.振動頻率分析表明，TiO4單元存在三個與骨架Ti(Ⅳ)相關(guān)的伸縮振動模式，振動頻率在900-980 cm-1

3、區(qū)域。其中在T10、T4、T11、T8位的[Ti(OSi)4]物種都存在960 cm-1振動峰，而其他位點的[Ti(OSi)4]物種的振動頻率出現(xiàn)在較高波數(shù)。理論計算表明960 cm-1振動頻率取決于骨架鈦的微觀結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。純Si模型在900-1000 cm-1區(qū)域沒有振動峰，與實驗IR光譜數(shù)據(jù)完全一致。因此可以確定實驗上紅外光譜的960 cm-1振動峰歸屬于T10、T4、T11、T8位的[Ti(OSi)4]物種。
　　3.考察

4、了[Ti(OSi)3OH]物種的熱力學(xué)穩(wěn)定性，T10、T4、T9、T1、T12都有較低的生成能。T10和T4位不僅有利于完整的[Ti(OSi)4]結(jié)構(gòu)存在，還有利于缺陷的[Ti(OSi)3OH]結(jié)構(gòu)存在;而T9、T1和T12位僅有利于缺陷的[Ti(OSi)3OH]結(jié)構(gòu)存在。
　　4.根據(jù)頻率計算結(jié)果，T10、T4、T8、T11位上的[Ti(OSi)3OH]物種的特征振動頻率向高波數(shù)移動了15-20 cm-1，出現(xiàn)在985 cm-1