Den brede anvendelse af zeolit-molekylsigtematerialer (såsom adsorptionsseparation, ionbytning, katalyse) er tæt forbundet med deres strukturelle egenskaber. For eksempel afhænger adsorptions- og separationsydelsen af størrelsen af porerne og porevolumenet af molekylsigten; Ionbytningsydelsen afhænger af antallet og positionen af kationer i molekylsigten, såvel som passageligheden af dens porekanaler; Formselektiviteten, der udvises under den katalytiske proces, er relateret til porestørrelsen og orienteringen af molekylsigten, mens porestørrelsen eller burstrukturen af mellem- og slutprodukterne i den katalytiske reaktion er relateret til molekylsigten. Derfor er strukturen af molekylsigter et grundlæggende problem i undersøgelsen af molekylsigter.
Strukturel enhed
Udfør først forskning i de enkleste grundlæggende strukturelle enheder. Generelt dannes zeolit-molekylsigter ved at stable tetraedre gennem delte hjørner, så et tetraeder er en primær strukturel enhed (TO4-tetraeder). For eksempel, for silicalit-1 zeolit molekylsigte, er dens primære strukturelle enhed silicium oxygentetraedre ([SiO4] 0), og denne tetraedriske strukturelle enhed udviser elektrisk neutralitet. Disse silicium-ilttetraedre er forbundet af delte oxygenatomer for at danne en zeolit-molekylsigte med MFI-struktur. Ved syntese er skabelonmidler og adsorberet vand til stede i porerne. Når aluminium er til stede i syntesesystemet, er der naturligvis to typer tetraedre: silicium-ilttetraedre ([SiO4] 0) og aluminium-ilttetraedre ([AlO4] -), og aluminium-ilttetraedre har en negativ oplade. Ved at samle og syntetisere molekylsigter med MFI-struktur af silicium og aluminium, bærer denne struktur i sig selv en vis negativ ladning, så den skal balanceres af yderligere kationer for at gøre den i sidste ende elektrisk neutral som helhed. Og fosfor-aluminium-molekylsigten er strengt sammensat af alternerende fosfor-ilttetraedre ([PO4]+) og aluminium-ilttetraedre ([AlO4] -), med et elektrisk neutralt skelet. Selvfølgelig skal Lowenstein-reglen i forbindelsen mellem primære strukturelle enheder følges: i skeletstrukturen af siliciumaluminium kan aluminium ikke støde op til hinanden; I fosfatskeletstrukturen, såsom SAPO-34, kan aluminium ikke støde op til divalente eller trivalente metalatomer, og fosfor kan ikke forbindes med silicium eller fosfor.
sekundær bygningsenhed
Skeletstrukturen af molekylsigter er dannet af endelige eller uendelige forbindelser af primære strukturelle enheder. Finite strukturelle enheder, såsom sekundære strukturelle enheder, refererer typisk til multikomponent-ringstrukturer sammensat af TO4-tetraedre, der deler iltatomer med fast punkt og er forbundet på forskellige måder. Fælles ringstrukturer omfatter fire-leddede ringe, femleddede ringe, seksleddede ringe, dobbelte fireleddede ringe og dobbelte seksleddede ringe. Det, der er blevet opdaget nu, er 18 typer af sekundære strukturelle enheder. For eksempel repræsenterer den 4-4 sekundære strukturelle enhed to kvaternære ringe, nemlig dobbelte kvaternære ringe. Som vi er bekendt med A-type molekylsigter, dannes de ved at forbinde SOD-bure med dobbelte kvaternære ringe for at danne zeolit-molekylsigter. Naturligvis er den SBU, vi refererer til, kun en topologisk enhed i teoretisk forstand, for bedre at forstå og forklare strukturen af zeolit molekylsigter, og kan ikke betragtes som en reel art i krystallisationsprocessen af zeolit molekylsigter.
Burformet strukturel enhed
Der er en karakteristisk burlignende strukturel enhed i skelettet af molekylsigter, som er beskrevet ud fra de mange ringe, der bestemmer deres polyedre. For eksempel er det velkendte SOD-bur sammensat af otte sekskantede ringe og seks kvaternære ringe, almindeligvis forkortet til 4668. Forskellige molekylsigteskeletter vil indeholde det samme bur som strukturelle enheder, med andre ord, det samme bur-lignende strukturelle enhed vil danne forskellige typer af molekylsigte skeletstrukturer gennem forskellige forbindelsesmetoder. Et klassisk eksempel er SOD-buret.
SOD-zeolit-molekylsigten er dannet af den koplanære forbindelse mellem SOD-burene; SOD-burene er forbundet med dobbelte kvaternære ringe for at danne molekylsigter af LTA-typen; SOD-burene er forbundet med en dobbelt sekskantet ring for at danne FAU- og EMT-zeolitmolekylsigter.
Derudover findes der ofte nogle karakteristiske kæder, todimensionelle tre forbundne netværkslag og periodiske strukturelle enheder (PBU'er) i rammestrukturen af zeolit-molekylsigter. De fem mest almindelige kædelignende strukturer er Pentasil kæde, dobbelt zigzag kæde, dobbelt zigzag kæde, dobbelt aksel kæde og kort søjle sten kæde. Pentasil-kæden, der består af bure, der deles af kanter, er en karakteristisk kæde af zeolit-molekylsigtefamilien med højt silicaindhold. Den mest repræsentative rammestruktur for MFI er sammensat af Pentasil-kæder. Den parallelle stabling af todimensionelle tre forbundne netværkslag danner en tredimensionel fire forbundne skeletstruktur ved at forbinde de tre forbundne toppunkter orienteret vertikalt. For eksempel er skeletstrukturen af GIS-typen sammensat af en 4,82 todimensionel netværkslagstruktur forbundet lodret.