分子筛ppt

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a:A型分子筛
b:X、Y型分子筛
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二级结构单元通过氧桥连接成三维结构最终构成了分子筛, 如下是A型分子筛笼的连接方式
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实验过程
本实验以淀粉为模板剂,用水热法合成多级孔分子筛。 原料比例:Na2O:Al2O3:SiO2:H2O=0.082:0.026:0.050:3.33 实验步骤
①氢氧化钠充分溶解,然后分成两份,记为a液、b液; ②a液加入偏铝酸钠,充分溶解,b液加入硅酸钠充分溶解; ③将a液缓慢滴加进b液中去,再加入淀粉充分搅拌后倒进反应釜里; ④晶化一定时间,后取出抽滤、洗涤、烘干。 本实验以淀粉的质量、晶化时间和晶化温度为变量。
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实验结论
试验是按照A型分子筛比例进行的,最终获得了白色粉末状分子筛,其XRD图谱如下
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标准X型分子筛图谱
通过比较发现实验过程中分子筛晶型转变了,由A型转变成X型分子筛。
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结果讨论
A型分子筛和X型分子筛硅铝比相差不多,容易导致晶 型转变,改变晶化时间和晶化温度后获得的任然是X型分子 筛。使分子筛晶型转变的原因可能是PH值变了,因为在实 验时为了让淀粉模板剂充分混合均匀,多加了10ml水,致 使反应时的PH值发生变化。此外A型分子筛晶化温度与X 型分子筛晶化温度相近,因此很容易发生晶型转变。
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分子筛的结构
1.一级结构单元 ——硅(铝)氧四面体
O O Si O
O
硅氧四面体
硅氧四面体立体图
(平面图) ( 表示硅, 表示氧)
硅氧四面体结构特点
⑴四面体中的每一个氧原子都是共用的; ⑵相邻的两个四面体之间只能共用一个氧原子; ⑶两个铝原子的四面体不直接相联。
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2.二级结构单元——环 硅氧四面体通过氧桥连接形成二级环状结构
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研究意义
分子筛作为催化剂,易于与产物分离,可重复使用,绿 色环保。
多级孔分子筛保留微孔分子筛酸性, 又有介孔分子筛 的孔道,使扩散距离减小, 提高催化反应中物质扩散速率 。用模板法合成多级孔分子筛,方法简单,产率较高,而 且模板剂价格便宜,所以模板法合成多级孔分子筛是目前 分子筛合成的一个重要研究方向。
α笼
β笼
立方体笼
八面体笼
六角柱笼
分子筛的结构顺序:硅(铝)氧四面体 环 笼 分子筛
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4.分子筛分类
各种分子筛的区别,首先表现在化学组成上的不同,而化 学组成上的区别最主要的在于硅铝比的不同。
A型分子筛,m=2;X型分子筛,m=2.1-3.0 Y型分子筛,m=3.1-6.0;丝光沸石,m=9-11 m表示硅铝比
OO OO
O
O
O O
O
O
O
O
O O
O
O OO
O O
OO O
O Oxygen Bridge
Ox四yg氧e员n桥Br环idge
四元环
四员环
O OO O
O
O
OO O
O
O
O
OBaidu Nhomakorabea
O
OO
OO
OO
O
O
OO
O O
O O
O
O OO
O O
六员 环
六O O元环
六员 环
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硅氧四面体可以组成多种环结构, 各种环状结构的孔径(计算值)如下
环结构 四元环 五元环 六元环 八元环 十元环 十二元环
孔径,nm 0.12 0.20 0.28 0.45 0.63 0.80
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3.晶穴、笼 二级结构单元还可以通过氧桥进一步相互联结,形成了具
有三维空间的多面体,这种多面体叫做晶穴,或称孔穴、空腔 、笼。
如分子筛的晶体结构中的α笼、β笼、立方体笼、八面沸石笼 和六角柱笼等,笼结构是构成各种分子筛的主要结构单元。
论文题目:模板法合成多级孔分子筛
学生:王化东 日期:2014.8.10
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目录
1. 研究背景 2. 研究意义 3. 分子筛结构 4. 实验过程 5. 结果讨论
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研究背景
分子筛有规则而整齐的孔道,孔径大小与分子相近, 有筛分分子的功能,故命名为分子筛。狭义上定义为:结 晶状态下的硅酸盐、硅铝酸盐或硅铝酸盐,由硅氧四面体 或铝氧四面体通过氧桥相连接而形成的。分子筛广泛应用 于催化、吸附、分离等多个领域。传统微孔分子筛无法满 足大分子催化裂化,介孔稳定性能差,因此加速了多级孔 分子筛的研究。
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