分子筛及其催化作用001
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5-分子筛及其催化作用02解析
原因：液体酸催化剂对设备的腐蚀严重，原料
和产物与催化剂的分离困难，环境污染严重。
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1.催化裂化
(1)催化裂化工艺与原料 主要原料：350～500℃直馏馏分油(straightrun distillate)、
常 压 渣 油 （ atmospheric residue, AR ） 及 减 压 渣 油
约束指数值小于1的为大孔沸石，在1-12 之间的为中孔沸石，大于12的为小孔沸石
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固体酸催化剂在工业中的应用
在石化工业中，传统液体酸催化工艺逐渐被固 体酸催化取代：如异丁烷 / 丁烯烷基化生产高辛烷 值汽油组分的硫酸、氢氟酸催化剂，苯与乙烯或丙 烯烷基化生产乙苯或异丙苯的三氯化铝催化剂等。
(vacuum residue, VR) ， 还 有 二 次 加 工 馏 分 (secondary processing distillate) ，如焦化蜡油 (coker gatch) 、脱油
的 蜡 膏 (deoiled wax) 、 蜡 下 油 (sweat oil) 、 脱 沥 青 油
(deasphalted oil)等。 反应条件：500℃左右，2-4atm，2-4s 催化裂化工艺发展：固定床、移动床、流化床、提升管
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②苯与丙烯生成异丙苯
☼
苯与丙烯在酸性催化剂（AlCl3）催化下合成异丙苯，后者 主要用于生产苯酚和丙酮，少量用于生产α-甲基苯乙烯。 苯与丙烯烷基化的副产物主要是二异丙苯与多烷基苯。
C6H6＋CH3CH＝CH2→C6H5－CH(CH3)2
分子筛及其催化作用
从研究这一平衡关 系得知，升高温度、 提高硅铝比(或交 换多价阳离子)等 可使平衡向左移动， 从而提高酸性或酸 强度。
分子筛中L酸中心 的形成
酸量与焙烧温度的关系
用吡啶作碱性物 质，配位于质子 酸部位产生1545 cm－1特征吸收频 率，配位于L酸中 心产生1450 cm－ 1特征吸收频率。 利用红外吸收带 的强度作为酸量 的度量。
AlPO在结构上具有Y型和ZSM型分子筛的优点， 例如AlPO-5分子筛既有ZSM型分子筛的直孔道 特性，又有Y型分子筛大孔(十二元环)的特性。 合成时加入了适量的硅，使骨架结构中包含三 元氧化物，SAPO型分子筛。这样既保持了原 有的结构特点，又增加了电荷和酸性的调变性。 A1PO-5对异丙苯裂解和邻二甲苯无催化活性， 而SAPO-5对上述反应就有相当好的催化活性。
各种沸石的孔结构与CI值
沸石的CI值与催化特性的关系 （甲醇转化反应〕
新型分子筛 材料
磷铝分子筛(简称AlPO)：
有机胺的存在下经过几十至几百小时的水热 反应，由无定形的磷铝胶体自发结晶成晶态 的微孔分子筛。
中孔分子筛(纳米孔)
MCM-14; SBA-15
新型分子筛 材料
AlPO：有三维骨架结构和相层状结构两种，也 有四面体结构。由于电荷是平衡的，所以无阳 离子及交换特性。在催化性能上无任何优势。
静电场效应
由于多价阳离子在分子筛中的分布不对称，在 分子筛表面的多价阳离子和负电中心之间产生 静电场，这个电场能使吸附的烃类分子极化为 半离子对，具有活化被吸附分子的作用，因而 产生较高的反应能力。
例如，一个Ca2＋取代两个Na＋之后，它不是 占据两个铝氧四面体之间的对称中心位置，而 是比较靠近其中一个铝氧四面体，而远离另一 个。
分子筛中L酸中心 的形成
酸量与焙烧温度的关系
用吡啶作碱性物 质，配位于质子 酸部位产生1545 cm－1特征吸收频 率，配位于L酸中 心产生1450 cm－ 1特征吸收频率。 利用红外吸收带 的强度作为酸量 的度量。
AlPO在结构上具有Y型和ZSM型分子筛的优点， 例如AlPO-5分子筛既有ZSM型分子筛的直孔道 特性，又有Y型分子筛大孔(十二元环)的特性。 合成时加入了适量的硅，使骨架结构中包含三 元氧化物，SAPO型分子筛。这样既保持了原 有的结构特点，又增加了电荷和酸性的调变性。 A1PO-5对异丙苯裂解和邻二甲苯无催化活性， 而SAPO-5对上述反应就有相当好的催化活性。
各种沸石的孔结构与CI值
沸石的CI值与催化特性的关系 （甲醇转化反应〕
新型分子筛 材料
磷铝分子筛(简称AlPO)：
有机胺的存在下经过几十至几百小时的水热 反应，由无定形的磷铝胶体自发结晶成晶态 的微孔分子筛。
中孔分子筛(纳米孔)
MCM-14; SBA-15
新型分子筛 材料
AlPO：有三维骨架结构和相层状结构两种，也 有四面体结构。由于电荷是平衡的，所以无阳 离子及交换特性。在催化性能上无任何优势。
静电场效应
由于多价阳离子在分子筛中的分布不对称，在 分子筛表面的多价阳离子和负电中心之间产生 静电场，这个电场能使吸附的烃类分子极化为 半离子对，具有活化被吸附分子的作用，因而 产生较高的反应能力。
例如，一个Ca2＋取代两个Na＋之后，它不是 占据两个铝氧四面体之间的对称中心位置，而 是比较靠近其中一个铝氧四面体，而远离另一 个。
分子筛
• 3. 择形催化剂的性能要求与调变 择形选择性的调变，可以通过毒化外表面活性中心； 修饰窗孔入口的大小，常用旧修饰剂为四乙基原硅酸酯， 也可改变晶粒大小等。 择形催化的最大实用价值，在于利用它表征孔结构的 不同。 择型催化在炼油工艺和石油化工生产中取得了广泛的应 用。如分子筛脱蜡、择型异构化、择型重整、甲醇合成汽 油、甲醇制乙烯、芳烃择型烷基化等等都是。 参考书： 《择形催化》 曾昭槐 编著 中国石化出版社 1994 北京
分子筛及其催化作用
沸石分子筛是一类重要的无机微 孔材料，具有优异的择形催化、酸碱催化、 吸附分离和离子交换能力，在许多工业过 程包括催化、吸附和离子交换等有广泛的 应用。沸石分子筛的基本骨架元素是硅、 铝及与其配位的氧原子，基本结构单元为 硅氧四面体和铝氧四面体，四面体可以按 照不同的组合方式相连，构筑成各式各样 的沸石分子筛骨架结构。
沸石分子筛的结构单元
硅、铝氧四面体（硅、铝位于四面体重心，氧在四面体角顶）是为第一 结构单元；一级单元以氧为桥（氧桥）首尾相连而成第二结构单元 （环），如单四元环（S4R——平面四边形，其边代表氧桥，顶点为硅、 铝等），单六、八元环（S6R，S8R）等；各种单多元环以氧桥连接，形 成第三结构单元（多面体和笼），如双四、六、八元环（D4R，亦称立方 体笼；D6R，亦称六角柱笼；D8R，亦称八面柱笼）及β笼. α笼和β笼是A、X和Y型分子筛晶体结构的基础。
• 择形催化共有以下四种不同的形式： • (A) 反应物的择形催化 • 例如，丁醇的三种异构体的催化脱水，用CaX， 正构体较之异构体更难于脱水；用CaA，则丁醇2完全不能反应，带支链的异丁醇脱水速率也极低， 正丁醇则转化很快。 • 油品的分子筛脱蜡，重油的加氢裂化等 。 • (B) 产物的择形催化 • Mobil公司开发的混合二甲苯经择形催化生产 P-X的技术 。
催化剂工程-第六章(分子筛催化剂及其催化作用)
ZSM－8可高到100， ZSM－5由十元环组成，通道
成椭圆形， d=0.55~0.6nm。
The Framework of zeolite ZSM 5
18
19
1.3.5 磷酸铝系分子筛
60年代: Y型分子筛 70年代: ZSM-5型分子筛 80年代:磷酸铝系分子筛AlPO4-n, 第三代新型
分子筛, 骨架电中性 , 无离子交换能力。
环通过氧桥相互联结，形成有三维空间的多面 体构成分子筛结构的第三个结构层次。
6
多员环的最大孔径
某些天然沸石中十员环和十二员环孔径的最大值和最小值
7
Hale Waihona Puke 笼多面体有中空的笼，笼有多种多样，主要有α笼，β-笼，八面沸石笼等。
（1）α-笼是A型分子筛结构的主要孔穴 d=1.14nm, V=760 [A]3
（2）α-笼的最大窗孔为八元环， 孔径为0.41nm
Al/Si高，OH基的比活性也越高。
29
2.2 分子筛催化剂的择形催化性质
2.2.0 择形催化
分子筛的择形作用基础是它们具有一种或多种 大小分立的孔径，其孔径具有分子大小的数量级， 即小于1nm，因而有分子筛分效应。
而作为催化剂还必须具有催化活性(固体的酸 性部位便是常见的催化活性中心)。由于分子筛具 有可交换的阳离子，允许引入催化性能不同的各种 阳离子，这些阳离子若交换为H+，则能产生数目 很多的强酸中心。
2.1.4 过渡金属离子还原也能形成酸位中心
Cu2+ + H2
Cu0 + 2H+
过渡金属簇状物可使分子H2与质子(H+)之间相互转化:
2(Ag n)+ + H2
成椭圆形， d=0.55~0.6nm。
The Framework of zeolite ZSM 5
18
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1.3.5 磷酸铝系分子筛
60年代: Y型分子筛 70年代: ZSM-5型分子筛 80年代:磷酸铝系分子筛AlPO4-n, 第三代新型
分子筛, 骨架电中性 , 无离子交换能力。
环通过氧桥相互联结，形成有三维空间的多面 体构成分子筛结构的第三个结构层次。
6
多员环的最大孔径
某些天然沸石中十员环和十二员环孔径的最大值和最小值
7
Hale Waihona Puke 笼多面体有中空的笼，笼有多种多样，主要有α笼，β-笼，八面沸石笼等。
（1）α-笼是A型分子筛结构的主要孔穴 d=1.14nm, V=760 [A]3
（2）α-笼的最大窗孔为八元环， 孔径为0.41nm
Al/Si高，OH基的比活性也越高。
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2.2 分子筛催化剂的择形催化性质
2.2.0 择形催化
分子筛的择形作用基础是它们具有一种或多种 大小分立的孔径，其孔径具有分子大小的数量级， 即小于1nm，因而有分子筛分效应。
而作为催化剂还必须具有催化活性(固体的酸 性部位便是常见的催化活性中心)。由于分子筛具 有可交换的阳离子，允许引入催化性能不同的各种 阳离子，这些阳离子若交换为H+，则能产生数目 很多的强酸中心。
2.1.4 过渡金属离子还原也能形成酸位中心
Cu2+ + H2
Cu0 + 2H+
过渡金属簇状物可使分子H2与质子(H+)之间相互转化:
2(Ag n)+ + H2
分子筛催化剂及其催化作用
分子筛催化剂及其催化作用分子筛催化剂是一种特殊的多孔材料，具有大量的微孔和介孔结构。
它由无机氧化物或有机聚合物通过水热合成或溶胶凝胶法得到。
分子筛催化剂通常用于催化汽车尾气净化、石油炼制以及化工生产等领域。
本文将详细介绍分子筛催化剂的种类和催化作用。
首先，根据中心原子的类型，分子筛催化剂可以分为铝硅分子筛、钛硅分子筛、锡硅分子筛、锗硅分子筛等。
其中，铝硅分子筛是最常见的一种，由氧化铝和硅酸盐结合而成。
铝硅分子筛具有很高的比表面积和孔容，可以提供丰富的催化活性点和通道结构，因此被广泛用于催化剂制备领域。
根据孔道尺寸和形状的不同，分子筛催化剂可以分为分子筛A、分子筛X、分子筛Y、ZSM-5等。
分子筛A是一种六方晶系的微孔催化剂，具有较大的孔道直径（约为0.4纳米），广泛应用于干燥、脱水和分离等工艺。
分子筛X和Y是两种多孔晶体，具有较小的孔道直径（约为0.9纳米），可以用作干燥剂、吸附剂和催化剂。
ZSM-5是一种高硅铝比的中孔分子筛，具有较窄的孔道直径（约为0.5纳米），广泛用于催化裂化、异构化和芳烃转化等反应。
分子筛催化剂主要通过吸附作用和酸碱性质来催化化学反应。
吸附作用是指分子筛催化剂表面对反应物分子的吸附能力。
由于分子筛催化剂具有大量的微孔和介孔结构，可以吸附大量的反应物分子，增加反应物分子与催化剂表面的接触面积，从而提高反应速率。
另外，分子筛催化剂还具有特殊的酸碱性质。
酸性分子筛催化剂通常由酸性中心原子如铝或硅构成，可以吸附碱性分子，使其发生化学反应。
碱性分子筛催化剂则是由碱性中心原子如锡、钠等构成，可以吸附酸性分子，促进其发生反应。
酸性和碱性的反应通常发生在分子筛催化剂表面的活性点上，例如孔道入口、酸性和碱性中心等位置。
分子筛催化剂具有广泛的应用领域。
在汽车尾气净化中，铝硅分子筛可以去除尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，减少空气污染。
在石油炼制中，ZSM-5可以将碳氢化合物转化为高附加值的烃类产品，提高能源利用效率。
工业催化第3章分子筛及其催化作用
分子筛催化剂的稳定性研究
01
热稳定性
研究分子筛在高温下的稳定性， 以评估其在高温反应中的使用寿 命。
水热稳定性
02
03
化学稳定性
研究分子筛在水热条件下的稳定 性，以评估其在实际反应中的抗 水解能力。
研究分子筛在各种化学环境中的 稳定性，以评估其在不同反应介 质中的耐受性。
05
展望与未来发展方向
提高分子筛催化剂的活性与选择性
工业催化第3章分子筛及其催化作用
目录
• 分子筛概述 • 分子筛的催化作用 • 分子筛在工业催化中的应用 • 分子筛催化剂的制备与改性 • 展望与未来发展方向
01
分子筛概述
分子筛的定义
01
分子筛是一种具有规则孔道结构 的无机晶体材料，能够根据分子 的大小和形状选择性吸附气体或 液体分子。
02
它通常由硅、铝、磷等元素构成 的骨架结构，具有均匀的孔径和 较高的热稳定性。
分子筛催化剂的改性技术
01
02
03
表面修饰
通过化学反应在分子筛表 面引入特定的官能团，以 提高催化剂对特定反应的 活性。
金属掺杂
将其他金属元素掺杂到分 子筛骨架中，以改变催化 剂的电子云分布和酸性质， 从而优化催化性能。
离子交换
通过离子交换法将碱金属 或碱土金属离子引入分子 筛，以调节催化剂的酸性 和氧化还原性质。
择形催化作用的机理是，分子筛的孔道尺寸和形状与反应物分子或产物分子的尺 寸和形状相匹配，从而实现对反应物分子的选择性吸附和催化。
分子筛的离子交换和吸附性能
离子交换性能
分子筛骨架外的阳离子可以与其他阳离子进行交换，这种性能可以用于分离和纯化金属离子。例如，在硬水软化 过程中，分子筛可以吸附水中的钙离子和镁离子，从而降低水的硬度。
分子筛在石油加工中的应用和作用
七月四号星期四分子筛在石油加工中的应用和作用分子筛在石油化工中最主要的用途是催化作用。
工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。
使用分子筛催化的优点是活性高，选择性高，稳定性好，抗毒能力强。
择形催化是一种将化学反应与分子筛吸附及扩散特性结合的科学,通过它可以改变已知反应途径及产物的选择性。
导致择形催化的机理有两种，一种是由孔腔中参与反应的分子的扩散系数差别引起的，称为质量传递选择性；另一种是由催化反应过度态空间限制引起的，称为过渡态选择性。
择形催化有四种形式：反应物择形催化（当反应混合物中某些能反应的分子因太大而不能扩散进入催化剂孔腔内，只有那些直径小于内孔径的分子才能进入内孔，在催化活性部分进行反应）；产物的择形催化（当产物中某些分子太大，难于从分子筛催化剂内孔中扩散出来）；过渡态限制的选择性（反应物和产物都不受催化剂窗口孔径扩散的限制，只是由于需要内孔或笼腔有较大的空间，才能形成相应的过渡态）；分子交通控制的择形催化（在具有两种不同形状和大小孔道分子筛中，反应物可以很容易地通过一种孔道进入到催化剂的活性部位，进行催化反应，而产物分子则从另一孔道扩散出去，尽可能地减少逆扩散，从而增加反映速率）。
分子筛对烯烃聚合有较好的催化作用，其活性为：异丁烷>丙烷>乙烯。
在实际应用中可以把分子筛做成不同孔径以针对特定的反映。
分子筛吸湿能力极强，因此被广泛的用作干燥剂。
吸收器油可用于分子筛干燥，使原来环境温度下操作的油吸收设备能转变为更有效的，在低温下操作的回收设备，油中存在的水分在一定的低温下生成碳氯化合物的水化物，引起堵塞和污染。
分子筛的吸水作用会使水分减少，吸收器可在相对较高的温度下工作。
在氟化氢或硫酸的烷化反应中，应用分子筛干燥原料可改善腐蚀和降低酸耗。
分子筛可循环利用，吸水后，可在干燥箱250-300度干燥4小时以上，可以除掉绝大部分水分（再生不彻底）或者先用干燥箱150度干燥1小时，再用高温马弗炉500-550度焙烧1小时，可以除掉结晶水（再生完全）。
[理学]第4章 分子筛及其催化作用
![[理学]第4章 分子筛及其催化作用](https://img.taocdn.com/s3/m/c42deaafa0116c175e0e481c.png)
+
O
O
L酸中心
表面酸性的作用
质子酸的存在，就是引起催化裂化、烯烃聚 合、芳烃烷基化和醇类脱水等正碳离子反应 的活性中心。
但是在室温条件下，观察不到游离H＋的红外 谱带，这是由于质子和骨架中的氧相互作用 形成了羟基。
表面羟基的转化
式中 (I) 表示质子完全 离子化的；(II)表示处 于极化状态的过渡态； (III) 表示已形成羟基。
分子筛酸位的形成
氢型分子筛上的羟基显酸性中心 一般的分子筛不采用强酸酸化，而是通过离子 交换成为NH4+型分子筛。
NH4+型分子筛加热脱氨即可变成H＋分子筛， 由于氨的逸出在骨架中的铝氧四面体上就留下 一个质子酸，这是B酸的来源。 继续加热（>500℃），脱水形成L酸位中心
O Si O
沸石分子筛的催化作用特点
择形催化
离子可交换特性 表面酸碱性质 静电场效应
分子筛的表面酸碱特性
固体表面的酸碱性是涉及催化性能的本质所 在。像硅酸铝一样，沸石分子筛在催化中的 最初应用几乎全是利用其表面的酸性质。
实验事实证实沸石分子筛的固体酸性表面与 沸石分子筛类型、阳离子性质等有关。 分子筛酸位？形成
从广义来讲，沸石分子筛的择形作用，包括骨架整体结构对催化 反应中涉及分子的选择性作用，都是位阻效应。沸石分子筛这种 独特的位阻效应在催化反应中的作用是举足轻重的。但是我们也
要认识到，位阻效应不是孤立存在的，分子筛上原子、分子的热 振动、反应物分子的活动性等都可能对位阻或择形造成影响。
沸石分子筛的催化作用特点
从研究这一平衡关系
得知，升高温度、提 高硅铝比(或交换多价 阳离子)等可使平衡向 左移动，从而提高酸 性或酸强度。
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分子筛的定义
矿物学早期的定义：Zeolite（沸石分子筛）
Am+y/m[(SiO2)x· (AlO-2)y]· 2O zH Zeolites are crystalline aluminosilicates with a framework forming regular channels with a diameter of up to ca. 1 nm. These channels contain cations (frequently Na+ ions), which compensate the negative framework charge and are very mobile, and water which desorbs upon heating without destruction of the crystalline structure.
-Ti-ZSM-5 -Ti-beta
各种沸石分子筛的区别
在化学组成和结构上的不同； 而化学组成上最主要的差别则是硅铝比不同。
几种常见分子筛的化学组成
硅氧四面体和铝氧四面体
沸石分子筛的基本结 构单元是硅氧四面体 和铝氧四面体，它们 通过氧桥相互联结。
由四个四面体形成的环叫四元环，五 个四面体形成的环叫五元环，依此类 推还有六元环、八元环和十二元环等
FD = 20 – 21
Zeolite with fully cross-linked frameworks:
FD = 12.1 – 20.6
FD12:
FD’s less than 12 have only been encountered for the interrupted framework of cloverite (-CLO)
Chapter 4 分子筛结构、 合成、表征与应用
1. 分子筛的一般介绍 2. 分子筛的结构
3. 分子筛的合成
4. 分子筛的基本性质
5. 6. 7. 8.
分子筛的表征 分子筛的催化性能 规整孔道介孔材料 分子筛研究的几个热点方向
1. 分子筛的一般介绍
“沸石”，最早发现于天然矿物
～250年
Faujasite(八面沸石 ), mordenite(丝光沸石), offretite(菱钾沸石), ferrierite (镁碱沸石), chabazite (菱沸石), 因“天然”而限制了其应用 不纯 性能达不到最佳 合成沸石（1948 to 1955） 开辟了催化的分子筛时代 First by Barrer and Milton
The FD is obviously related to the pore volume but does not reflect the size of the pore openings
分子筛的定义
IUPAC对孔的定义
micropores: mesopores: macropores: dp 2.0 nm 2.0 nm< dp 50 nm dp>50 nm
随着大量分子筛类材料的发现，Zeolite的定义也在 变化
通常的分类（IZA）
Framework Density (FD) Definition: (Number of T- Atoms/ 1000Å3) Non-zeolitic framework structures （dense phase):
Zeolite通常特指Si-Al分子筛 Molecular sieve 指具有筛分分子能力的材料
对于SAPO，一般用molecular sieve一词 但该词也用于碳分子筛（非晶体） zeolite-like microporous materials zeotypes （ by A.Dyer） 著名的Zeolite杂质，已经改名为Micro and Mesoporous Materials
有许多建议
最确切的定义还未给出
相应的分类也未统一
IZA只给出晶体类材料的数据
分子筛的定义
个人的理解
具有规整的孔道结构 孔道直径与通常分子大小相当 可用Zeolike material或zeotype代表具有晶体结 构的，与传统zeolite相似的材料 Micorporous和mesoporous需加上修饰词
分子筛的一般绍
Landmarks
Y for FCC (1960s) ZSM-5 (1970s) AlPO4 & SAPOs (1980s) S.T. Wilson, B.M. Lok, C.A. Messina, T.R. Cannan and E.M. Flanigen J. Am. Chem. Soc. 104 (1982), p. 1146. TS-1 (1980s) M. Taramasso, G. Perego, B. Notari, US Patent No. 4410501 (1983). MCM-41 (1990s) C.T. Kresge, M.E. Leonowicz, W.J. Roth, J.C. Vartuli and J.S. Beck. Nature 359 (1992), p. 710
Carbon molecular sieve MCM-41, SBA-15, MxOy Organic-ingornac framework
Non-zeolite
Typical pore diameter distributions of porous solids
分子筛国际组织及国际会议
IZA：International Zeolite Association
八面沸石笼，以 笼为结构单元，通过六元 氧环用六个氧桥按四面体方式同其他四个 笼联结(类似金刚石结构)而构成X，Y型分子 筛的晶体结构。 可以把八面沸石笼看作是由笼和六角柱笼 包围而成的 。
八面沸石由18个四元环、4个六元环和4 个十二元环所构成。其空穴的最大直径 为1.25 nm，体积0.85nm3，入口孔穴十 二元环的直径为0.8 nm — 0.9nm，这是 主孔道。
也用下式来表示
Mp/n[(AlO2)p (SiO2)q]· 2O yH 式中p为铝氧四面体的数目， q为硅氧四面体的数目。 由上式可以看出，每个铝原子和硅原子平均 部有两个氧原子，如果M的化合价n＝1，则 M的原子数等于铝原子数，如果n＝2，则M 的原于数只是铝原子数的一半。
分子筛结构的组成原则
IZA Structure Commission IZA synthesis Commision IZA Catalysis Commision
IZC: International Zeolite Conference
2. 沸石分子筛的结构
沸石分子筛是结晶硅铝酸盐，其化学组成实 验式可表示为： M 2/nO Al2O3 xSiO2 yH2O 式中，M为金属离子，人工合成时通常为Na 开始；n为金属离子的价数，x为SiO2的分子 数，也可称SiO2/Al2O3 的摩尔比，俗称硅铝 比；y为H2O分子的分子数。
Al O Al
Al
O
P
Al
O
Al
P2O5
Al2O3
SiO2
AlPOs Redox Metals, M M-APO -VAPO -CrAPO -CoAPO
SAPOs
Zeolites
Silicalites
M-APSO -TAPSO -CrAPSO
M-Zeolites
M-Silicalites TS-1 VS-1 Cr-1
每个Si或Al（或P）形成一个以该原子为中心的四 面体，四面体通过共用顶点连接，而不共用棱和面
Si O Al
Lowenstein’s rule
1.Whenever two tetrahedra are linked together by one oxygen bridge, the center of only one of them can be occupied by aluminum; the other center must be occupied by silicon or by another small ion of electrovalence 4 or more, such as phosphorous. 2.Whenever two aluminum ions are neighbors to the same oxygen anions, at least one of them must have a coordination number larger than 4, that is 5 or 6, toward oxygen.
各种环的临界孔径
如果把各种环近似地看成圆形，其直径称为孔径， 那么各种环的孔径如下
各种笼
各种环通过氧桥相互连接成三维空间的多面 体叫晶穴或孔穴，也有称为空腔。通常以笼 (cage)来称呼。由笼再进一步排列即成各种 沸石的骨架结构。 笼有多种多样，如 立方体( )笼、六方柱笼、 笼、 笼、八面沸石笼等。
Microporous molecular sieve Mesoporous material with uniform channels
多孔材料的分类
SiO2
Silicates
SiO2-Al2O3
M-Si-Al (M=Ti, Fe, Co, Ni, V,…)
AlPO4
Porous Materials
X，Y型分子筛的结构特征
X，Y型分子筛的单位晶胞都有8个 笼组 成，相当于192个硅氧和铝氧四面体。 X和Y型的区别在于硅铝比不同。