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文件名称:第二章分子筛结构与性质.ppt
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总页数:47 页
更新时间:2025-06-16
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文档摘要

沸石骨架组成的可变性由于沸石是有TO4四面体构筑的网络结构,对于同一种骨架结构来说,其骨架组成除了Si和Al以外,还可以由其它原子替代。例如:MFI家族中,除了由硅铝组成ZSM-5以外,还有全硅(Silicalite-1),杂原子ZSM-5,TS-1等。Beta沸石家族中,除了硅铝组成的beta以外,还有B-beta、Fe-beta、Zn-beta。由于骨架原子的半径及价态等性质的不同,使得不同骨架组成的沸石分子筛具有不同的催化性能。第30页,共47页,星期日,2025年,2月5日沸石分子筛的酸性第31页,共47页,星期日,2025年,2月5日具有高活性和选择性;沸石固体酸不会腐蚀反应器和管线;可以再生重复使用;反应物及产物容易与固体酸分离;固体酸的回收和利用较液体酸容易。与液体酸相比较,使用沸石作为固体酸的优点:第32页,共47页,星期日,2025年,2月5日沸石分子筛的酸性酸类型B酸?L酸?最常用的鉴定方法是采用吡啶吸附红外光谱法(Py-IR)酸强度强酸中心,弱酸中心等对于B酸来说是指它给出质子的能力;对于L酸来说是指它接受电子对的能力。“指示剂法”、量热法、光谱法、碱气吸(脱)附法和色谱法来衡量,但要严格区分B酸和L酸各自的强度和分布却不容易。所谓固体超强酸是指比100%H2SO4还要强的酸,100%硫酸的酸度用Hammett酸函数表示为H0为-11.93,而SO42--MxOy型固体超强酸的H0值一般在-14~-17之间酸量单位质量(或表面积)催化剂的酸中心的数量[mmol/g(mmol/m2)]正丁胺滴定法、电位滴定法、碱气吸(脱)附法、脉冲中毒法等第33页,共47页,星期日,2025年,2月5日AppliedCatalysis,InstituteofPhysicalChemistry多孔材料合成及表征第二章分子筛结构与性质第1页,共47页,星期日,2025年,2月5日上节内容沸石分子筛介绍沸石分子筛名称沸石分子筛组成沸石分子筛骨架结构第2页,共47页,星期日,2025年,2月5日分子筛介绍沸石分子筛晶体具有空旷的骨架结构在结构中有许多孔径均一的孔道或容积较大的笼若将沸石孔道笼中体积较大的阳离子交换掉,再加热赶走孔道和笼中的水,沸石就具有了选择性吸附分子的能力直径比较小的分子就可以进入沸石孔道和笼中,而直径比较大的分子则被拒之于外由于沸石具有这种筛分分子的性能,沸石又被称为分子筛,或称为沸石分子筛。第3页,共47页,星期日,2025年,2月5日沸石分子筛的历史Zeoliteshavebeenstudiedbymineralogistsforover250years.Zeo=toboillite=stoneZEOLITE第4页,共47页,星期日,2025年,2月5日分子筛的名称天然沸石的矿物名称多与发现地和发现者有关人工合成沸石分子筛常用发现者工作单位来命名第5页,共47页,星期日,2025年,2月5日分子筛的结构代码一些沸石分子筛对应的骨架代码CodeAbbreviatedNameFullNameLTALindeTypeAZeoliteA(LindaDivision,UnionCarbide)LTLLindeTypeLZeoliteL(LindaDivision,UnionCarbide)FAUFaujasiteMORMordeniteMFIZSM-5(five)ZeoliteSoconyMobil–five-CLOCloveriteFour-leafedclovershapedporeopening*BEAZeoliteBeta第6页,共47页,星期日,2025年,2月5日第7页,共47页,星期日,2025年,2月5日沸石AXYMordeniteZSM-5BetaSi/Al2O32.02.0-3.03.1-5.09-1122-∞25-∞几种重要沸石分子筛的骨架硅铝比范围Loewenstien规则第8页,共47页,星期日,2025年,2月5日一些分子筛的结构LTAFAUMORMFI第9页,共47页,星期日,2025年,2月5日本节内容沸石分子筛的结构特点分子筛的物化性质择形催化 第10页,共47页,星期日,2025年,2月5日孔道结构特点孔壁结构特点分子筛的结构特点第11页,共47页,星期日,2025年,2月5日分子筛的结构特点通过TO4四面体有序连接;骨架组成可变;骨架负