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沸石分子筛合成的因素有哪些?

浏览次数:次      更新时间:2018-07-29 09:48:04

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水热组成法是在沸石分子筛组成中最常用和最有用的途径,深入研讨分子筛水热组成的首要困难是对分子筛的生成机理了解的还不行清楚。可是,关于沸石分子筛的组成来说不管哪种生成机理,其晶化进程都要阅历相同的根本步骤:多硅酸盐与铝酸盐的再聚合、分子筛成核、核成长、分子筛晶体的成长以及引起的二次成核。为了很好的操控和调变沸石分子筛的组成反响,最重要的是研讨反响的条件对组成反响的影响。依据多年的实践经验,下列影响要素在沸石分子筛的组成中占有很重要的位置,首要包含:反响物的组成、硅铝比、碱度、陈化、晶化温度与时刻等等。研讨这些要素关于组成沸石具有很重要的含义。 

硅铝比

反响物的开始硅铝比对终究的反响产品有很大的影响,可是这两者又没有必定的对应联系。一般来说低硅铝比的LTA分子筛、SOD分子筛、FAU分子筛等都是从低的硅铝比和高的碱度的原始投料系统中晶化而得的。关于ZSM-5,Beta等这类高硅沸石往往都是从高的投料硅铝比以及低碱度的原始投料中取得的。一般来说,添加投料的硅铝比在必定规模里往往能添加产品的硅铝比,可是并不是一切分子筛都能通过调理质料硅铝比来组成高硅或低硅的产品,如高硅LTA分子筛、低硅ZSM-5分子筛等超出正常硅铝比规模的产品是很难组成的。别的,终究产品中得到的硅铝比往往低于原始投料的硅铝比,这是由于OH-优先溶解硅物种,使铝物种几乎悉数进入骨架,母液中留下的是可溶的剩余的硅。

陈化

从质料的均匀混合到升温晶化前的停止进程,这一个阶段被叫做陈化。在陈化进程中,凝胶的组成、结构都是会发作改变的,陈化进程有时乃至是缓慢的成核进程,导致分子筛成长周期的缩短。最为典型的比如是在组成FAU分子筛时运用的Y导向剂就需要一切反响物混合均匀后室温陈化,这是由于导向剂通过陈化产生了细小的沸石晶核,而且含有很多的六元环。

晶化温度与时刻

关于组成沸石分子筛,温度是一个很重要的要素。温度改变会影响水在反响釜中的压力的改变、硅铝酸盐的聚合状况和聚合反响、凝胶的生成和溶解与改变、分子筛的成核与成长以及介稳相间的转晶。相同的系统在不同的温度下可能会得到彻底不一样的物相,温度越高得到的沸石的尺度和孔体积越小,晶体骨架密度相应增大。一般来说在150 °C以下,初级结构往往是四元环或六元环,而当温度高于150 °C,则往往是五元环的初级结构单元。由此可见,在高温水热条件下,无机物(首要是硅铝酸盐物种)的造孔规则和晶化温度与水蒸汽压之间存在着亲近的联系。

晶化时刻往往也是分子筛组成的一个重要要素。晶化时刻不行常常会有很多的质料未转化,时刻过长,往往会发作晶体转晶的现象,一般由比较空阔的结构转化为比较细密的结构。晶化时刻与晶化温度往往是相得益彰的,下降温度,就要添加晶化时刻;升高温度,有时就要缩短晶化时刻。

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