Teoretické zkoumání interakce vody se zeolity za vysokých teplot

Abstract

Tato práce se zabývala teoretickým studiem hydrolýzy a izotopické výměny kyslíků v zeolitu chabazitu za vysokých teplot. Teoretická studie byla provedena metodami výpočetní chemie, konkrétně s využitím teorie funkcionálu hustoty. Reakce vody se zeolitem byly modelovány pomocí periodického modelu, ve kterém byl chabazit reprezentován periodicky se opakující supercelou sestávající z 36 Si/Al tetraedrů. Reakce byly studovány pro jednu nebo dvě molekuly vody, tedy pro situace odpovídající vysokým teplotám. Byly nalezeny relevantní mechanismy izotopické výměny kyslíku a byla diskutována jejich kompetice s hydrolýzou zeolitové mřížky.

The thesis is focused on theoretical study of hydrolysis and isotopic oxygen exchange in zeolite chabazite under steaming conditions. The theoretical study was performed by the methods of computational chemistry, namely density functional theory. Reactions of water with zeolites were investigated within the periodic model with chabazite supercell consisting of 36 Si/Al tetrahedra. Reactivity was investigated for one or two water molecules corresponding to the conditions relevant to high-temperature steaming. Relevant mechanisms of isotopic oxygen exchange were found and their competitiveness with hydrolysis was discussed.