分子篩的離子交換與修飾

第七章分子篩的離子交換與修飾

分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!主要內(nèi)容分子篩模板劑的脫除分子篩的離子交換性能分子篩的脫鋁分子篩的骨架同晶置換分子篩孔道修飾分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!模板劑的脫除高溫培燒化學(xué)反應(yīng)臭氧法氨解法 例如：TMA＋在ZSM-39中不能脫除，但是氨解方法可以容易脫除 NH3+TMA+

→NH2CH3

溶劑萃取法分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!Beta沸石萃取法脫除模板劑乙酸水溶液（50%H2O）為萃取溶劑借助反應(yīng)協(xié)同水溶劑萃取并回收TEA+其萃取一般在80℃下進(jìn)行12~24h原理：離子交換分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!陽(yáng)離子交換（a）交換進(jìn)入沸石分子篩的選擇性A>B（b）隨As的增大，進(jìn)入沸石相的選擇性，在前期A>B，隨后即發(fā)生逆變A<B（c）交換進(jìn)入沸石分子篩相的選擇性A<B（d）最大交換度χmax<1（e）由于形成兩種沸石分子篩相，離子交換等溫線出現(xiàn)滯后效應(yīng)。AS+BM＝AM+BS圖7-2五種離子交換等溫線分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!NaA沸石的離子交換順序Ag+>Tl+>K+>NH4+>Rb+>Li+>Cs+Zn2+>Sr2+>Ba2+>Ca2+>Co2+>Ni2+>Cd2+>Hg2+.Mg2+分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!交換順序NaX順序：Ag+>>Tl+>Cs+>K+>Li+NaY順序：Tl+>Ag+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!CaA(Ca4Na4[Al12Si12O48]·20H2O

)晶胞中含十二個(gè)鈉離子，其中四個(gè)鈉離子分布在三個(gè)八元環(huán)窗口附近。由于在八元環(huán)上鈉離子分布偏向一邊，阻擋了八元環(huán)孔道的一部分，使得八元環(huán)的有效孔徑為4?。當(dāng)用Ca2+置換Na+時(shí)，一個(gè)Ca2+可以置換兩個(gè)Na+。這樣，當(dāng)每個(gè)晶胞中有四個(gè)Na+被兩個(gè)Ca2+置換后，就有一個(gè)八元環(huán)位置上的Na+移走了。八元環(huán)的孔徑擴(kuò)大到5?，稱5A型分子篩。分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!表7-4烴類的吸附吸附質(zhì)溫度（℃）壓力（毫米汞柱）吸附量(%)5A硅膠活性炭正丁烷25479.83.424異丁烷25980.54.826苯25500.53544表7-5醇類的吸附吸附質(zhì)溫度（℃）壓力（毫米汞柱）吸附量(%)5A硅膠活性炭正丁醇252.012.62739仲丁醇253.01.42121異丁醇251.50.32524分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!3A分子篩KA型分子篩，商業(yè)上稱3A型分子篩，0.75K2O·0.25Na2O·Al2O3·2SiO2·4.5H2O，有效孔徑為0.30~0.33nm，比表面大，熱穩(wěn)定性優(yōu)良，它是藉K+鹽交換NaA型分子篩中的Na+。分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!圖7-15八面沸石骨架結(jié)構(gòu)中Na+的位置分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!低溫交換La(H2O)93++NaY→La(H2O)93+·Na(SI)Y+Na+La(H2O)93+直徑7.92?,La(H2O)93+只能自由擴(kuò)散進(jìn)入八面沸石超籠與SII、SIII位置上Na+發(fā)生交換。然而卻難通過(guò)β籠窗口與SI位置上的Na+發(fā)生交換反應(yīng)。分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!沸石的脫鋁改性：提高穩(wěn)定性熱處理和水熱處理化學(xué)脫鋁二者結(jié)合主要對(duì)象：NaY和M分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!(B)骨架穩(wěn)定化

分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!圖7-18淺床（ShallowBed）550℃處理NH4Y沸石，水蒸氣分壓對(duì)脫鋁程度的關(guān)系分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!化學(xué)法脫鋁補(bǔ)硅酸處理鰲合(NH4)2SiF6氣固相法分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!鰲合脫鋁分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!(NH4)2SiF6脫鋁補(bǔ)硅分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!分子篩的鎵化硅沸石用含有0.1mol的鎵酸鹽水溶液在20~100℃下攪拌處理一晝夜分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!氣固相法含硼－β型沸石的水解或醇解脫硼補(bǔ)鈦分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!圖7-29SiHZSM-5上間/對(duì)二甲苯的擇形吸附

圖7-30SiHZSM-5上間/對(duì)甲酚的擇形吸附分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!NaA沸石的離子交換選擇性25℃下Na-A型沸石的離子交換等溫線，交換離子濃度0.1M(a,b)，0.1N(c)。分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!NaX的離子交換曲線圖7-6一價(jià)陽(yáng)離子在NaX型沸石上離子交換等溫線25℃，總當(dāng)量濃度0.1N圖7-7一價(jià)離子NaY上離子交換等溫線25℃，總當(dāng)量0.1N分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!LTA沸石的離子交換圖7-84A分子篩中鈉離子的分布：表示Na+分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!圖7-105A分子篩的選擇吸附分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!吸附的選擇性非常重要分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!FAU分子篩的離子交換表7-6不同離子交換后的八面沸石對(duì)正己烷的裂解活性（α值）催化材料交換離子溫度/℃α值無(wú)定形硅鋁——5401.0八面沸石Ca2+5301.1八面沸石NH4+3506.400八面沸石La3+2707.000八面沸石RE3+<270>10.000八面沸石RE3+，NH4+<270>10000分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!圖7-1625、82.2、100、180℃La3+-NaY體系離子交換等溫線分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!高溫交換La(H2O)93++La(H2O)93+·Na(SI)Y →La(H2O)93+·LaY+Na+提高溫度后La3+-H2O鍵振動(dòng)頻率增高，有利克服La(H2O)93+脫水勢(shì)壘，使部分La(H2O)93+脫水成裸La3+（2.3?）而進(jìn)入β籠與SI位置上的Na+發(fā)生交換反應(yīng)。分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!水熱脫鋁：100%水蒸氣處理骨架脫鋁分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!USY骨架(1)與非骨架上(2)鋁化學(xué)個(gè)體的存在（陽(yáng)離子與中性個(gè)體）(2)陽(yáng)離子（Alc） 中性體系（Ala）Al3+ AlO(OH)AlO+ Al(OH)3Al(OH)2+ Al2O3Al(OH)2+(1)分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!圖7-20USY型沸石的晶胞收縮分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!酸處理編號(hào)原料絲光沸石的組成Na2O:Al2O3:SiO2:H2O鹽酸處理?xiàng)l件脫鋁后產(chǎn)品的組成Na2O:Al2O3:SiO2:H2O濃度/(mol/L)溫度/℃時(shí)間/h10.7819.435.312100120.38115.710.720.8818.97.01210010.53114.88.430.9719.93.66~20160.61110.04.541.0318.84.96100200.3119.74.151.01110.65.14.710010.46112.77.3分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!對(duì)NaY而言，脫鋁范圍一般為25~70%，超過(guò)70%晶格大量破壞分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!氣固相法SiCl41)熱電偶(2)沸石粉末床(3)石英棉(4)熔砂石英板(5)于室溫下被SiCl4飽和的N2氣圖7-21SiCl4脫鋁反應(yīng)器分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!分子篩骨架的同晶置換液固相氣固相分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!具不同Si/Al比的幾種沸石分子篩的鎵化沸石分子篩堿OH-濃度/(mol/L)Ga2O3濃度/(mol/L)Si/Al含鎵沸石Si/GaBAZSM-50.1000.026716.4515.0513.9MAZ0.2200.02004.254.0335.1OFF0.3660.01853.773.5443.8LTL0.4400.02802.942.7219.7FAU0.2800.01752.502.3656.7FAU0.2800.01752.001.8365.3FAU0.1000.02651.541.4873.3FAU0.2600.03851.231.2290.0分子篩的離子交換與修飾共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!孔道的修飾：增加產(chǎn)物的擇形性C.V.D.SiO2圖7-28Si(