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鞏義市亞泰凈水濾料廠


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技術(shù)文章

沸石分子篩結(jié)構(gòu)圖及說明

閱讀:4700發(fā)布時間:2013-4-3

   沸石分子篩是一類重要的無機(jī)微孔材料,具有優(yōu)異的擇形催化、酸堿催化、吸附分離和離子交換能力,在許多工業(yè)過程包括催化、吸附和離子交換等有廣泛的應(yīng)用。沸石分子篩的基本骨架元素是硅、鋁及與其配位的氧原子,基本結(jié)構(gòu)單元為硅氧四面體和鋁氧四面體,四面體可以按照不同的組合方式相連,構(gòu)筑成各式各樣的沸石分子篩骨架結(jié)構(gòu)。

  沸石分子篩分為α籠和β籠是A、X和Y型分子篩晶體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。α籠為二十六面體,由六個八元環(huán)和八個六元環(huán)組成,同時聚成十二個四元環(huán),窗口zui大有效直徑為4.,籠的平均有效直徑為11.4A;β籠為十四面體,由八個六元環(huán)和六個四元環(huán)相連而成,窗口zui大有效直徑為2.8A,籠的平均有效直徑為6.6A。

  A型分子篩屬立方晶系,晶胞組成為Na12(Al12Si12O48).27H2O。將β籠置于立方體的八個頂點,用四元環(huán)相互連接,圍成一個α籠,α籠之間可通過八元環(huán)三維相通,八元環(huán)是A型分子篩的主窗口。NaA(鈉型)平均孔徑為4A,稱為4A分子篩,離子交換為鈣型后,孔徑增大至約,而鉀型的孔徑約為3A。

  X型和Y型分子篩具有相同的骨架結(jié)構(gòu),區(qū)別在于骨架硅鋁比例的不同,習(xí)慣上,把SiO2/Al2O3比等于2.2~3.0的稱為X型分子篩,而大于3.0的叫做Y型分子篩。類似金剛石晶體結(jié)構(gòu),用β籠替代金剛石結(jié)構(gòu)中的碳原子,相鄰的β籠通過一個六方柱籠相接,形成一個超籠,即八面沸石籠,由多個八面沸石籠相接而形成X、Y型分子篩晶體的骨架結(jié)構(gòu);十二元環(huán)是X型和Y型分子篩的主孔道,窗口zui大有效直徑為8.0A。陽離子的種類對孔道直徑有一定影響,如稱作13X型分子篩的 NaX,平均孔徑為9~10A,而稱為10X型分子篩的CaX平均孔徑在8~9A,Y型分子篩的平均孔徑隨著硅鋁比和陽離子種類的不同而變化。ZSM-5 分子篩屬于正交晶系,具有比較特殊的結(jié)構(gòu),硅氧四面體和鋁氧四面體以五元環(huán)的形式相連,八個五元環(huán)組成一個基本結(jié)構(gòu)單元,這些結(jié)構(gòu)單元通過共用邊相連成鏈狀,進(jìn)一步連接成片,片與片之間再采用特定的方式相接,形成ZSM-5分子篩晶體結(jié)構(gòu)。因此,ZSM-5分子篩只具有二維的孔道系統(tǒng),不同于A型、X型和 Y型分子篩的三維結(jié)構(gòu),十元環(huán)是其主孔道,平行于a軸的十元環(huán)孔道呈S型彎曲,孔徑為5.4 × 5.6A,平行于c軸的十員環(huán)孔道呈直線形,孔徑為5.1 × 5.。


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