沸石分子筛是一种具有规则孔道结构的硅铝酸盐晶体材料,有吸附性、离子交换性、催化性/沸石分子筛具有均匀的孔道结构,比表面积和孔体积较大,水热稳定性好及较强的酸性等性能而被广泛应用于石油化工、农业、医学等领域。
常见的沸石分子筛形貌有棒状、球形、立方、棱柱、盘状、纤维状、片状、中空、核壳等。沸石晶体形貌和孔道结构有关。
沸石分子筛按照孔道维度来分类,分为一维、二维和三维沸石。对比二维和三维沸石分子筛,一维沸石分子筛的扩散能力较差。研究表明,沸石分子筛的扩散能力直接影响其催化性能。但一维沸石分子筛催化在支链烷烃加氢异构化反应中具有几乎的地位。
高岭土合成沸石分子筛:
高岭土是以高岭石族矿物为基本组成的白色黏土,为二八面体的1:1型层状构造硅酸盐矿物,其基本结构层是由一层硅氧四面体和一层铝氧八面体通过氢氧键连接而成,其理论化学式为Al 4 (Si 4 O 10 )(OH) 8 ,n(SiO 2 )/ n (Al 2 O 3 )为2,与A型分子筛近似,是合成A型分子筛的良好原料,较适合作为低硅铝比沸石分子筛原料中合成类型蕞多、研究蕞广的非金属矿物。
高岭土对酸、碱稳定性高,即使是强无机酸碱,在常温下也不会使其溶解,因此常采用高温焙烧的方式破坏高岭石的晶体结构,将晶格中的羟基脱去,形成具有活性的偏高岭土,从而提取出合成沸石分子筛所需的活性硅铝源。
膨润土合成沸石分子筛
膨润土是以为主要矿物成分的层状铝硅酸盐矿物,它由两个硅氧四面体之间夹一个铝氧八面体构成典型的2:1结构,其理论化学式为(1/2Ca,Na)x(H 2 O) 4 {(Al 2-x Mg x )[Si 4 O 10 ](OH) 2 },硅铝含量较高,可作为合成沸石分子筛的原料。绿治厂家宁夏沸石
在利用膨润土制备沸石分子筛时,通常采用酸化的方法来对膨润土进行活化,经过预处理活化后,膨润土矿物的2:1层状晶体结构在酸化过程中被破坏,同时除去大部分Mg、Fe等杂质,成为合成沸石分子筛的活性硅铝源。H.Faghihian等将膨润土用浓HCl酸化后加入到NaOH溶液中形成凝胶,发现在膨润土合成分子筛的过程中,P型分子筛和Y型分子筛之间存在明显的竞争关系,得出在结晶温度为97℃、老化时间为20h、NaOH浓度为3mol/L的优化条件下可以得到结晶度较高的Y型分子筛。
伊利石合成沸石分子筛:
伊利石是一种层状含水硅酸盐类黏土矿物,普遍含有较高的K、Al含量,化学式为KAl 2 [(Al,Si)Si 3 O 10 ](OH) 2 ·nH 2 O,其晶体结构与类似。但是伊利石的化学活性较差,单纯的高温煅烧不能充分活化其中的硅铝组分,因此需要加入Na 2 CO 3 或NaOH等进行碱熔活化。
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