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來源: 發(fā)布時間:2020-11-21

    “籠”形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等“籠”的結構。A型、X型和Y型分子篩的晶體結構見圖1,圖2。圖2X型和Y型分子篩的主要結構由于AlO4四面體具有一個負電荷,可以結合鈉等離子,成為電中性。在水溶液中,Na很容易與其他陽離子交換。大多數(shù)分子篩催化劑是多價金屬陽離子或H的交換物,分子篩具有酸性和對分子大小的選擇性,可以作為催化劑或載體使用。高二氧化硅沸石對有機基團表現(xiàn)出很高的親和力,相比之下,低二氧化硅沸石由于具有Lewis和Bronsted酸特性而表現(xiàn)出親水性。[2]硅及鋁原子通過氧構成氧環(huán),氧環(huán)的大小決定沸石的細孔孔徑。每個氧環(huán)的氧原子數(shù)目為4~12個。通常具有分子篩作用的有八元環(huán)(~)、十元環(huán)(~)及十二元環(huán)(~)。具有十二元氧環(huán)的有Y型分子篩(x=~)和絲光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化劑、雙功能催化劑,后者可用作甲苯的歧化催化劑。十元氧環(huán)的有ZSM-5、ZSM-11等部分ZSM系列分子篩。八元氧環(huán)的有A型分子篩(x=2)、T型分子篩及ZSM-34等。它們的孔很小,只有直鏈烴才能進入到細孔中。以分子篩為催化活性組分或主要活性組分的催化劑稱為分子篩催化劑。分子篩可以負載鉑、鈀類的金屬,得到兼有金屬催化功能和酸催化功能的雙功能分子篩催化劑。楊浦區(qū)技術化學藥劑專業(yè)服務

    [5]分子篩雙相轉變機理在人們對于沸石分子篩晶化究竟是通過液相轉變機理還是通過固相轉變機理爭執(zhí)不清時,八十年代之后,又有科學家提出了雙相轉變的機理。雙向轉變機理認為液相轉變和固相轉變同時存在沸石分子篩晶化過程中,既可以分別發(fā)生在兩種晶化反應體系中,也可以同時發(fā)生在一個體系中。Gabelica等人從對ZSM-5分子篩以及NaY沸石晶化的研究印證了雙相轉變機理的存在性。Iton等人***在ZSM-5分子篩的晶化過程中應用小角中子散射技術進行研究,同時發(fā)現(xiàn)使用不同的硅源,ZSM-5沸石分子篩的晶化是遵循不同的機理進行。從而得出即使是同一種類型沸石分子篩,在不同的晶化條件下其生長的機理是不一樣的結論。[5]分子篩沸石分子篩合成的影響因素編輯語音水熱合成法是在沸石分子篩合成中**常用和**有效的途徑,深入研究分子篩水熱合成的主要困難是對分子篩的生成機理了解的還不夠清楚。但是,對于沸石分子篩的合成來說無論哪種生成機理,其晶化過程都要經(jīng)歷相同的基本步驟:多硅酸鹽與鋁酸鹽的再聚合、分子篩成核、核生長、分子篩晶體的生長以及引起的二次成核。為了很好的控制和調變沸石分子篩的合成反應,**重要的是研究反應的條件對合成反應的影響。根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗。楊浦區(qū)質量化學藥劑專業(yè)服務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。

    [4]分子篩催化領域的應用沸石分子篩具有復雜多變的結構和獨特的孔道體系,是一種性能優(yōu)良的催化劑。ZSM-5與Y型沸石分子篩共同作用應用于FCC反應,以獲得較高產(chǎn)率的汽油、丙烯和丁烯。MCM-22沸石分子篩在烷基化反應上具有***的優(yōu)勢,例如MCM-22作為液相烷基化催化劑催化苯和乙烯反應制備乙苯,不僅提高了乙苯選擇性,并且MCM-22本身的穩(wěn)定性高,用量少,可以在反應器中進行原位再生,而其它種類催化劑則必須從反應器中取出另行再生。在短鏈烷基取代芳烴的合成反應上,MCM-56有更好的活性,并且不容易失活。ZSM-22在許多工藝中用作催化劑,但主要是用于丁烯骨架異構和正庚烷異構化兩個方面。[4]分子篩作為催化劑的主要應用見下表[3]。表1主要分子篩催化劑舉例催化過程催化劑類型催化劑舉例石油催化裂化加氫裂化固體酸雙功能稀土-Y型分子篩、超穩(wěn)-Y型分子篩鈀-超穩(wěn)Y型分子篩、鉬-鎳超穩(wěn)Y型分子篩、鎢-鎳超穩(wěn)Y型分子篩C5和C6烷烴異構化柴油或潤滑油臨氫降凝選擇重整二甲苯異構化甲苯歧化烷基化。

    再進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,因此具有很高無序度,但是這種硅鋁酸鹽凝膠中可能含有某些初級結構單元,如:四元環(huán)、六元環(huán)等等。同時,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構和溫度息息相關,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致晶核的形成,然后是沸石分子篩晶體的生長。在沸石分子篩的成核和晶體生長過程中,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定形凝膠的溶解度,**后結果是凝膠的完全溶解,沸石分子篩晶體的完全生長。Zhdanov的實驗表明,沸石分子篩晶體生長速度與液相中多硅酸根和鋁酸根離子的濃度息息相關,并且晶化過程中液相各組分濃度是不斷變化的,這些實驗結果支持了液相轉變機理。對液相轉變機理**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。自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽,它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。

    平行堆積的二維三連接網(wǎng)層通過上下取向的三連接頂點間相互連接形成三維四連接的骨架結構。例如,GIS類型骨架結構是由2二維網(wǎng)層結構上下連接而成。[5]分子篩沸石分子篩的合成機理編輯語音對于沸石分子篩的形成及其生長機理的深入研究有助于人們更好的設計合成新型沸石分子篩拓撲結構、擴展沸石分子篩材料合成新路線、開發(fā)沸石分子篩材料的新性質及新用途。盡管沸石分子篩的發(fā)展已經(jīng)有許多年了,但是對于它的合成機理方面一直未有一個真正的定論。研究分子篩的晶化機理即具有十分重要的理論意義,也對合成新型的沸石分子篩合成具有實際的指導意義。目前**具有**性的為固相轉變機理(SolidhydrogelTransformationmechanism)、液相轉變機理(Solution-mediatedTransportmechanism)和雙相轉變機理這三種機理。[5]分子篩固相轉變機理固相轉變機理是由Flanigen和Breck***提出的,也是**早提出的沸石分子篩晶化機理。他們認為:在沸石分子篩的整個晶化過程中只是凝膠固相本身在水熱條件下產(chǎn)生,然后直接進行硅鋁酸鹽骨架的結構重排,進而導致了沸石分子篩的成核和晶體的生長,而在沸石分子篩晶化過程中既沒有凝膠固相的溶解。它的吸附能力高、選擇性強、耐高溫。***用于有機化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑。奉賢區(qū)品質化學藥劑價格咨詢

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)。楊浦區(qū)技術化學藥劑專業(yè)服務

    乙苯合成)甲醇合成汽油雙功能雙功能、擇形雙功能、擇形雙功能、擇形固體酸、擇形固體酸、擇形固體酸、擇形鉑-絲光沸石鈀-絲光沸石、鈀-鋅-ZSM-5分子篩鈀-毛沸石、菱沸石鉑-絲光沸石絲光沸石、ZSM-5型分子篩ZSM-5型分子篩ZSM-5型分子篩分子篩沸石分子篩的結構編輯語音沸石分子篩材料的***應用(例如:吸附分離、離子交換、催化),是與其結構特點密不可分的。例如,吸附分離性能取決于分子篩的孔道和孔體積的大?。浑x子交換性能取決于分子篩中陽離子的數(shù)目、位置及其孔道的可通行性;催化過程中表現(xiàn)出的擇形性與分子篩的孔道尺寸、走向相關,而催化反應中的中間產(chǎn)物以及**后產(chǎn)品和分子篩的孔道維數(shù)或其籠結構相關。因此,分子篩的結構是研究分子篩材料的基本問題。[5]分子篩結構單元首先從**簡單的基本結構單元進行研究。通常來講,沸石分子篩都是一個個四面體通過共用頂點來堆積得到的,所以一個四面體就是一個初級的結構單元(TO4四面體)。例如:對于silicalite-1沸石分子篩來講,它的初級結構單元是硅氧四面體([SiO4]0),并且這個四面體結構單元呈現(xiàn)電中性,這些硅氧四面體通過共用氧原子的連接,形成了具有MFI結構的沸石分子篩。楊浦區(qū)技術化學藥劑專業(yè)服務

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