Syntesemekanisme af Zeolit-molekylsigter

Dybdegående forskning i dannelsen og vækstmekanismen for zeolit ​​molekylsigter vil hjælpe folk med bedre at designe og syntetisere nye zeolit ​​molekylsigter topologiske strukturer, udvide nye ruter til syntese af zeolit ​​molekylsigter materialer og udvikle nye egenskaber og nye anvendelser af zeolit ​​molekyler. sigte materialer. Selvom zeolit-molekylsigter er blevet udviklet i mange år, har der ikke været nogen reel konklusion om dens syntesemekanisme. At studere krystallisationsmekanismen for molekylsigter er af stor teoretisk betydning og har også praktisk vejledende betydning for syntesen af ​​nye zeolitmolekylersigter. På nuværende tidspunkt er de mest repræsentative mekanismer fastfase-transformationsmekanisme (fast hydrogel-transformationsmekanisme), væskefase-transformationsmekanisme (løsningsmedieret transportmekanisme) og dobbeltfase-transformationsmekanisme.
Fastfase transformationsmekanisme
Fastfase-transformationsmekanismen blev først foreslået af Flanigen og Breck, og det er også den tidligste foreslåede zeolit-molekylsigte-krystallisationsmekanisme. De mener, at:
Under hele krystallisationsprocessen af ​​zeolitmolekylsigte produceres kun den faste gelfase i sig selv under hydrotermiske forhold, og derefter omlejres strukturen af ​​aluminosilikatskelettet direkte, hvilket fører til kernedannelse og krystalvækst af zeolitmolekylsigten. I krystallisationsprocessen af ​​zeolit ​​molekylsigte er der hverken opløsning af gelens faste fase eller direkte deltagelse af den flydende fase i kernedannelsen og krystalvæksten af ​​zeolit ​​molekylsigten.
Først, efter at de forskellige råmaterialer, der kræves til syntesen af ​​zeolit-molekylsigte, er blandet, polymeriserer hovedarterne silikat og aluminat til dannelse af en indledende aluminosilikatgel. På samme tid, selvom den flydende fase mellem gelerne også produceres, deltager den flydende fase ikke i krystallisations- og nukleeringsprocessen. For det andet bliver den dannede aluminosilikatgel kontinuerligt depolymeriseret og omarrangeret under påvirkning af OH-ioner, hvorved der dannes de primære strukturelle enheder, der kræves til krystallisationen af ​​visse zeolitter. Endelig er disse primære strukturelle enheder yderligere omarrangeret omkring de hydratiserede kationer for at danne polyhedroner, som yderligere polymeriseres, forbindes og formes til zeolit-molekylsigtekrystaller.
I 1970'erne, hollandske videnskabsmænd Mcnicol et al. brugt molekylær spektroskopi til at spore hele krystallisationsprocessen af ​​LTA-zeolit-molekylsigter, hvilket giver tilstrækkeligt eksperimentelt bevis for fastfase-overgangsmekanismen. I 1990'erne tilføjede den foreslåede syntesemetode til tørgelkonvertering også et eksempel til fastfase-overgangsmekanismen. Derudover giver den foreslåede fastfase opløsningsmiddelfri syntesemetode udviklet i de senere år også tilsvarende bevis for fastfaseovergangsmekanismen i et vist omfang.