只是簡(jiǎn)單的使用不同的硅源也有可能導(dǎo)致分子篩晶體大小、形貌、甚至骨架類型的改變。當(dāng)我們用相圖來(lái)表述整個(gè)物料時(shí),從中可以發(fā)現(xiàn)許多結(jié)構(gòu)只能在一個(gè)特定的區(qū)域里得到。有時(shí)由于過(guò)于多的影響因素,只能選擇一兩個(gè)變量來(lái)作圖。另外,投料時(shí)的加料順序,人為操作對(duì)于分子篩的合成也是一個(gè)影響因素。[5]分子篩硅鋁比反應(yīng)物的起始硅鋁比對(duì)**終的反應(yīng)產(chǎn)物有很大的影響,但是這兩者又沒(méi)有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一般而言低硅鋁比的LTA分子篩、SOD分子篩、FAU分子篩等都是從低的硅鋁比和高的堿度的原始投料體系中晶化而得的。對(duì)于ZSM-5,Beta等這類高硅沸石往往都是從高的投料硅鋁比以及低堿度的原始投料中獲得的。通常而言,增加投料的硅鋁比在一定范圍里往往能增加產(chǎn)物的硅鋁比,但是并不是所有分子篩都能通過(guò)調(diào)節(jié)原料硅鋁比來(lái)合成高硅或低硅的產(chǎn)物,如高硅LTA分子篩、低硅ZSM-5分子篩等超出正常硅鋁比范圍的產(chǎn)物是很難合成的。另外,**終產(chǎn)物中得到的硅鋁比往往低于原始投料的硅鋁比,這是因?yàn)镺H-優(yōu)先溶解硅物種,使鋁物種幾乎全部進(jìn)入骨架,母液中留下的是可溶的多余的硅。[5]分子篩堿度沸石合成大都是在堿性條件下合成的,**常見(jiàn)的堿是無(wú)機(jī)堿氫氧化鈉。分子篩骨架的**基本結(jié)構(gòu)是 SiO4和AlO4四面體,通過(guò)共有的氧原子結(jié)合而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶。徐匯區(qū)有口碑的分子篩專業(yè)服務(wù)
平行堆積的二維三連接網(wǎng)層通過(guò)上下取向的三連接頂點(diǎn)間相互連接形成三維四連接的骨架結(jié)構(gòu)。例如,GIS類型骨架結(jié)構(gòu)是由2二維網(wǎng)層結(jié)構(gòu)上下連接而成。[5]分子篩沸石分子篩的合成機(jī)理編輯語(yǔ)音對(duì)于沸石分子篩的形成及其生長(zhǎng)機(jī)理的深入研究有助于人們更好的設(shè)計(jì)合成新型沸石分子篩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、擴(kuò)展沸石分子篩材料合成新路線、開(kāi)發(fā)沸石分子篩材料的新性質(zhì)及新用途。盡管沸石分子篩的發(fā)展已經(jīng)有許多年了,但是對(duì)于它的合成機(jī)理方面一直未有一個(gè)真正的定論。研究分子篩的晶化機(jī)理即具有十分重要的理論意義,也對(duì)合成新型的沸石分子篩合成具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。目前**具有**性的為固相轉(zhuǎn)變機(jī)理(SolidhydrogelTransformationmechanism)、液相轉(zhuǎn)變機(jī)理(Solution-mediatedTransportmechanism)和雙相轉(zhuǎn)變機(jī)理這三種機(jī)理。[5]分子篩固相轉(zhuǎn)變機(jī)理固相轉(zhuǎn)變機(jī)理是由Flanigen和Breck***提出的,也是**早提出的沸石分子篩晶化機(jī)理。他們認(rèn)為:在沸石分子篩的整個(gè)晶化過(guò)程中只是凝膠固相本身在水熱條件下產(chǎn)生,然后直接進(jìn)行硅鋁酸鹽骨架的結(jié)構(gòu)重排,進(jìn)而導(dǎo)致了沸石分子篩的成核和晶體的生長(zhǎng),而在沸石分子篩晶化過(guò)程中既沒(méi)有凝膠固相的溶解。青浦區(qū)口碑好的分子篩銷售廠它在結(jié)構(gòu)上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開(kāi)。
再進(jìn)一步生成了沸石分子篩。首先,沸石分子篩所需的原料混合后,主要物種硅酸鹽與鋁酸鹽聚合生成硅鋁酸鹽初始凝膠。這種硅鋁酸鹽凝膠是在高濃度條件下快速形成的,因此具有很高無(wú)序度,但是這種硅鋁酸鹽凝膠中可能含有某些初級(jí)結(jié)構(gòu)單元,如:四元環(huán)、六元環(huán)等等。同時(shí),這種凝膠和液相之間建立了溶解平衡。另外,硅鋁酸根離子的溶度積與凝膠的結(jié)構(gòu)和溫度息息相關(guān),隨著晶化溫度的變化,這種凝膠和液相之間建立起新的凝膠和溶液的平衡。其次,液相中多硅酸根與鋁酸根濃度的增加導(dǎo)致晶核的形成,然后是沸石分子篩晶體的生長(zhǎng)。在沸石分子篩的成核和晶體生長(zhǎng)過(guò)程中,消耗了液相中的多硅酸根與鋁酸根離子,從而引起硅鋁凝膠的繼續(xù)溶解。由于沸石晶體的溶解度小于無(wú)定形凝膠的溶解度,**后結(jié)果是凝膠的完全溶解,沸石分子篩晶體的完全生長(zhǎng)。Zhdanov的實(shí)驗(yàn)表明,沸石分子篩晶體生長(zhǎng)速度與液相中多硅酸根和鋁酸根離子的濃度息息相關(guān),并且晶化過(guò)程中液相各組分濃度是不斷變化的,這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持了液相轉(zhuǎn)變機(jī)理。對(duì)液相轉(zhuǎn)變機(jī)理**有利的證明是從液相中直接晶化沸石分子篩,Koizumi等人直接從澄清溶液中合成出了SOD,GIS、FAU等沸石分子篩。
收藏查看我的收藏0有用+1已投票0[fēnzǐshāi]分子篩語(yǔ)音編輯鎖定討論上傳視頻本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫(xiě)與應(yīng)用工作項(xiàng)目審核。一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學(xué)通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分別為一價(jià)、二價(jià)陽(yáng)離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結(jié)構(gòu)上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開(kāi)。根據(jù)SiO2和Al2O3的分子比不同,得到不同孔徑的分子篩。其型號(hào)有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。***用于有機(jī)化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。十元氧環(huán)的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子篩。
我們通常用Na2O/SiO2來(lái)表示體系的堿度。一般而言,堿度增加,硅鋁原料的溶解度增加,硅鋁酸鹽聚合度降低,使溶液中的過(guò)飽和度增大,從而加快成核速度,結(jié)果縮短了誘導(dǎo)期,使之晶化速度加快。此外,增大堿度時(shí)會(huì)使**終產(chǎn)品的粒子變小并且粒徑分布變窄,如在無(wú)模板條件下合成具有6nm**小尺寸的EMT沸石分子篩。另外當(dāng)體系的堿度增大,有利于生成富鋁的沸石。在無(wú)有機(jī)模板存在的條件下,通過(guò)讓無(wú)機(jī)堿充當(dāng)模板的作用來(lái)合成如Beta,RUB-13,ZSM-12,ZSM-23,MCM-68等沸石分子篩,這些沸石分子篩不僅是高度富鋁的而且還是高度富有無(wú)機(jī)金屬陽(yáng)離子的。另一個(gè)沸石合成的條件是在含有氟離子的中性或酸性條件下來(lái)合成沸石分子篩,氟離子在分子篩合成中取代了堿的作用,來(lái)溶解硅鋁酸鹽凝膠。在氟體系下合成的純硅分子篩缺陷較少,也更容易得到比較完美的大單晶。[5]分子篩陳化從原料的均勻混合到升溫晶化前的靜止過(guò)程,這一個(gè)階段被叫做陳化。在陳化過(guò)程中,凝膠的組成、結(jié)構(gòu)都是會(huì)發(fā)生變化的,陳化過(guò)程有時(shí)甚至是緩慢的成核過(guò)程,導(dǎo)致分子篩生長(zhǎng)周期的縮短。**為典型的例子是在合成FAU分子篩時(shí)使用的Y導(dǎo)向劑就需要所有反應(yīng)物混合均勻后室溫陳化。一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。黃浦區(qū)技術(shù)分子篩大概費(fèi)用
具有十二元氧環(huán)的有Y型分子篩 (x= 3.1~6.0)和絲光沸石(x=9~11)。徐匯區(qū)有口碑的分子篩專業(yè)服務(wù)
如高價(jià)陽(yáng)離子交換低價(jià)陽(yáng)離子后使沸石分子篩中的陽(yáng)離子數(shù)目減少,往往造成位置空缺使其孔徑變大;而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后,則易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔徑有所減小。[4]分子篩催化性能沸石分子篩具有獨(dú)特的規(guī)整晶體結(jié)構(gòu),其中每一類都具有一定尺寸、形狀的孔道結(jié)構(gòu),并具有較大比表面積。大部分沸石分子篩表面具有較強(qiáng)的酸中心,同時(shí)晶孔內(nèi)有強(qiáng)大的庫(kù)侖場(chǎng)起極化作用。這些特性使它成為性能優(yōu)異的催化劑。多相催化反應(yīng)是在固體催化劑上進(jìn)行的,催化活性與催化劑的晶孔大小有關(guān)。沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體時(shí),催化反應(yīng)的進(jìn)行受到沸石分子篩晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形狀都可以對(duì)催化反應(yīng)起著選擇性作用。在一般反應(yīng)條件下沸石分子篩對(duì)反應(yīng)方向起主導(dǎo)作用,呈現(xiàn)了擇形催化性能,這一性能使沸石分子篩作為催化新材料具有強(qiáng)大生命力。[4]分子篩沸石分子篩的應(yīng)用編輯語(yǔ)音分子篩干燥及凈化領(lǐng)域的應(yīng)用(1)脫水。利用低硅鋁比的沸石分子篩(如A型,X型等)的極性親水性,可以進(jìn)行空氣的干燥。另外近年來(lái)將乙醇摻入汽油中替代部分汽油受到***重視,作為燃料的乙醇要求其中的水含量低于,而由于乙醇和水的共沸。徐匯區(qū)有口碑的分子篩專業(yè)服務(wù)
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