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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。
70年代,荷蘭科學(xué)家Mcnicol等人通過(guò)使用分子光譜技術(shù)來(lái)追蹤LTA型沸石分子篩的整個(gè)晶化過(guò)程,從而在實(shí)驗上為固相轉變機理給予充分的根據。90年代,干膠轉化的合成方法的提出也為固相轉變機理增加了一個(gè)實(shí)例。另外,近幾年發(fā)展起來(lái)的固相無(wú)溶劑合成的方法的提出也是在一定程度上為固相轉變機理提供相應的證據。
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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