新竹市分子筛回收

来源：河南宏隆环保科技有限公司 时间：2024-09-27 01:47:18 [举报]

从简单的基本结构单元进行研究。通常来讲，沸石分子筛都是一个个四面体通过共用顶点来堆积得到的，所以一个四面体就是一个初级的结构单元(TO4四面体)。例如：对于silicalite-1沸石分子筛来讲，它的初级结构单元是硅氧四面体（[Si O4]0），并且这个四面体结构单元呈现电中性，这些硅氧四面体通过共用氧原子的连接，形成了具有MFI结构的沸石分子筛。在合成中模板剂和吸附水是存在于它的孔道中的。当然，当在合成体系中有铝存在的条件下，则有两种四面体：硅氧四面体（[Si O4]0）和铝氧四面体（[Al O4]-），并且铝氧四面体是存在一个负电荷的，通过组装合成了硅铝的具有MFI结构的分子筛，由于这种结构本身带有一定的负电荷，因此必然要通过额外的阳离子来平衡，使其整体终呈现电中性。而磷铝分子筛则是磷氧四面体（[PO4]+）和铝氧四面体（[Al O4]-）严格交替构成，骨架呈电中性。当然，在初级结构单元与初级结构单元的连接中，要遵守Lowenstein规则：在硅铝骨架结构中，铝与铝不能相邻；在磷酸盐骨架结构中，如SAPO-34，铝是不能和二价或者三价金属原子相邻、以及磷不能与硅或磷相连的。

分子筛的骨架结构由初级结构单元进行有限或者无限的连接后而形成的。有限的结构单元，如次级结构单元通常是指由TO4四面体通过共同使用的氧原子，从而按照不同的连接方式组成的多元环结构，比较常见的环结构如四元环、五元环、六元环、双四元环和双六元环。现在所发现的为18种次级结构单元。例如4-4次级结构单元，它所代表的的是两个四元环，即双四元环。正如我们所熟知的A型分子筛，它就是通过SOD笼与双四元环之间进行连接从而形成了沸石分子筛。当然我们所说的SBU只是在理论意义上的拓扑单元，是为了更好的理解和解释沸石分子筛的结构，不能这样就认为是沸石分子筛晶化过程的真实物种。

70年代，荷兰科学家Mcnicol等人通过使用分子光谱技术来追踪LTA型沸石分子筛的整个晶化过程，从而在实验上为固相转变机理给予充分的根据。90年代，干胶转化的合成方法的提出也为固相转变机理增加了一个实例。另外，近几年发展起来的固相无溶剂合成的方法的提出也是在一定程度上为固相转变机理提供相应的证据。

双相转变机理
在人们对于沸石分子筛晶化究竟是通过液相转变机理还是通过固相转变机理争执不清时，八十年代之后，又有科学家提出了双相转变的机理。双向转变机理认为液相转变和固相转变同时存在沸石分子筛晶化过程中，既可以分别发生在两种晶化反应体系中，也可以同时发生在一个体系中。
Gabelica等人从对ZSM-5分子筛以及Na Y沸石晶化的研究印证了双相转变机理的存在性。Iton等人在ZSM-5分子筛的晶化过程中应用小角中子散射技术进行研究，同时发现使用不同的硅源，ZSM-5沸石分子筛的晶化是遵循不同的机理进行。从而得出即使是同一种类型沸石分子筛，在不同的晶化条件下其生长的机理是不一样的结论。

初始凝胶的配比往往能够决定终产物的类型。初投料的反应物的不同会导致后的生成物的完全不同，如，阳离子不同可以导致分子筛产物的不同，钠离子容易导向LTA、CAN、FAU、GIS等分子筛骨架的生成；而钾离子则容易导向LTL、CHA、ERI等类型的分子筛骨架。即使初的反应物相同只是反应物含量有微少的差别也极有可能得到不同的物相，如碱度对分子筛合成体系的影响。另外当所有物料比例都相同，只是简单的使用不同的硅源也有可能导致分子筛晶体大小、形貌、甚至骨架类型的改变。当我们用相图来表述整个物料时，从中可以发现许多结构只能在一个特定的区域里得到。有时由于过于多的影响因素，只能选择一两个变量来作图。另外，投料时的加料顺序，人为操作对于分子筛的合成也是一个影响因素。

对于合成沸石分子筛，温度是一个很重要的因素。温度变化会影响水在反应釜中的压力的变化、硅铝酸盐的聚合状态和聚合反应、凝胶的生成和溶解与转变、分子筛的成核与生长以及介稳相间的转晶。相同的体系在不同的温度下可能会得到完全不一样的物相，温度越高得到的沸石的尺寸和孔体积越小，晶体骨架密度相应增大。一般而言在150 °C以下，初级结构往往是四元环或六元环，而当温度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（主要是硅铝酸盐物种）的造孔规律和晶化温度与水蒸汽压之间存在着密切的联系。
晶化时间往往也是分子筛合成的一个重要因素。晶化时间不够常常会有大量的原料未转化，时间过长，往往会发生晶体转晶的现象，一般由比较空旷的结构转化为比较致密的结构。晶化时间与晶化温度往往是相辅相成的，降低温度，就要增加晶化时间；升高温度，有时就要缩短晶化时间。

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