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從簡(jiǎn)單的基本結構單元進(jìn)行研究。通常來(lái)講,沸石分子篩都是一個(gè)個(gè)四面體通過(guò)共用頂點(diǎn)來(lái)堆積得到的,所以一個(gè)四面體就是一個(gè)初級的結構單元(TO4四面體)。例如:對于silicalite-1沸石分子篩來(lái)講,它的初級結構單元是硅氧四面體([Si O4]0),并且這個(gè)四面體結構單元呈現電中性,這些硅氧四面體通過(guò)共用氧原子的連接,形成了具有MFI結構的沸石分子篩。在合成中模板劑和吸附水是存在于它的孔道中的。當然,當在合成體系中有鋁存在的條件下,則有兩種四面體:硅氧四面體([Si O4]0)和鋁氧四面體([Al O4]-),并且鋁氧四面體是存在一個(gè)負電荷的,通過(guò)組裝合成了硅鋁的具有MFI結構的分子篩,由于這種結構本身帶有一定的負電荷,因此必然要通過(guò)額外的陽(yáng)離子來(lái)平衡,使其整體終呈現電中性。而磷鋁分子篩則是磷氧四面體([PO4]+)和鋁氧四面體([Al O4]-)嚴格交替構成,骨架呈電中性。當然,在初級結構單元與初級結構單元的連接中,要遵守Lowenstein規則:在硅鋁骨架結構中,鋁與鋁不能相鄰;在磷酸鹽骨架結構中,如SAPO-34,鋁是不能和二價(jià)或者三價(jià)金屬原子相鄰、以及磷不能與硅或磷相連的。
液相轉變機理由Kerr和Ciric提出,與固相轉變機理的提出幾乎是在同一個(gè)時(shí)期。他們認為:沸石分子篩晶體的成核和生長(cháng)是在溶液中直接進(jìn)行,初始凝膠慢慢的溶解到溶液中,生成了活性物種硅鋁酸根離子,然后再發(fā)生縮合,慢慢的形成了沸石分子篩所需要的結構單元,再進(jìn)一步生成了沸石分子篩。
近年來(lái),沸石分子篩由于具有特的性能,已經(jīng)在吸附分離、催化等領(lǐng)域取得了廣泛的應用。但是對某些沸石分子篩的性能優(yōu)劣問(wèn)題認識不夠深入,有的甚至還很膚淺,為了更加有效地發(fā)揮沸石分子篩在吸附分離、催化領(lǐng)域應用的優(yōu)勢,要注意以下幾個(gè)方面的工作:1)研制價(jià)格低廉的沸石分子篩,以降低生產(chǎn)成本為目的;2)研究沸石分子篩的合成及改性對結構、組成和性能的影響,尋找提高其吸附容量和選擇性的方法;3)建立和完善評價(jià)吸附劑性能的定量指標,更好地為實(shí)際生產(chǎn)做出指導。
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