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4A沸石分子筛是什么?

发布时间:2018-04-16     浏览次数:456

 

A型分子筛类似于NaCl的立方晶系结构。若将NaCl晶格中的Na+和Cl-全部换成β笼,并将相邻的β笼用γ笼联结起来就得到A-型分子筛的晶体结构。8个β笼联结后形成一个方钠石结构,如用γ笼做桥联结,就得到A-型分子筛结构。中心有一个大的α的笼。α笼之间通道有一个八元环窗口,其直径为4Å,故称4A分子筛。

若4A分子筛上70%的钠离子为Ca2+交换,八元环可增至5Å,对应的沸石称5A分子筛。反之,若70%的Na+为K+交换,八元环孔径缩小到3Å,对应的沸石称3A分子筛。

X-型和Y-型分子筛 类似金刚石的密堆六方晶系结构。若以β笼为结构单元,取代金刚石的碳原子结点,且用六方柱笼将相邻的两个β笼联结,即用4个六方柱笼将5个β笼联结一起,其中一个β笼居中心,其余4个β笼位于正四面体顶点,就形成了八面体沸石型的晶体结构。

用这种结构继续连结下去,就得到X-型和Y型分子筛结构。在这种结构中,由β笼和六方柱笼形成的大笼为八面沸石笼,它们相通的窗孔为十二元环,其平均有效孔径为0.74nm,这就是X-型和Y-型分子筛的孔径。这两种型号彼此间的差异主要是Si/Al比不同,X-型为1~1.5;Y型为1.5~3.0。

 

4A沸石的制备方法

 4A沸石分子筛的制备方法,根据原料及工艺的不同分成两种:一是全合成法,另一称为半合成法。前者全部以化学原料作为原料,按一定的配比在一定的工艺条件下合成出4A沸石分子筛。此法合成出的4A沸石单晶较明显,且晶体圆滑少棱角,性能较好,质量稳定,工艺成熟,但成本较高。现在主要说一下半合成法制备4A沸石。
半合成法以天然铝硅酸盐矿物岩石原料或工业废渣作为原料,经过一定的除杂及预活化处理,加入成份调节原料,再进行碱溶,加入晶化导向剂,最后结晶出4A沸石晶体。

目前最为成熟的工艺,是以高岭石及膨润土作为原料来生产4A沸石。

     影响4A沸石合成的工艺参数有:碱度、水钠比、硅铝比、晶化时间及条件等。

 

     什么是沸石分子筛