Mechanismus přechodu kapalné fáze a obousměrný

Mechanismus kapalného fázového přechodu
Mechanismus přechodu kapalné fáze byl poprvé navržen Kerrem a Ciricem, téměř ve stejné době jako mechanismus přechodu pevné fáze. Domnívají se, že nukleace a růst krystalů zeolitového molekulárního síta se provádí přímo v roztoku, počáteční gel se pomalu rozpouští v roztoku a vytvářejí se aktivní druhy hlinitokřemičitanových iontů a poté dochází ke kondenzaci, která pomalu tvoří strukturní jednotky potřebné pro zeolitová molekulová síta, a pak další generování zeolitových molekulových sít.
Za prvé, poté, co se smíchají suroviny potřebné pro zeolitová molekulová síta, hlavní druhy křemičitanů a hlinitanů polymerují za vzniku počátečního hlinitokřemičitanového gelu. Tento hlinitokřemičitanový gel se tvoří rychle za podmínek vysoké koncentrace, takže má vysoký stupeň neuspořádanosti, ale tento hlinitokřemičitanový gel může obsahovat některé primární strukturní jednotky, jako jsou čtyřčlenné kruhy, šestičlenné kruhy atd. mezi tímto gelem a kapalnou fází se ustaví rozpouštěcí rovnováha. Kromě toho součin rozpustnosti hlinitokřemičitanových iontů úzce souvisí se strukturou a teplotou gelu. Při změně krystalizační teploty se mezi tímto gelem a kapalnou fází ustaví nová rovnováha gelu a roztoku. Za druhé, zvýšení koncentrace polykřemičitanu a hlinitanu v kapalné fázi vede k tvorbě krystalových zárodků, po kterých následuje růst krystalů zeolitu na molekulárním sítu. Během nukleace a růstu krystalů zeolitových molekulových sít se polysilikátové a hlinitanové ionty v kapalné fázi spotřebovávají, což způsobuje pokračující rozpouštění gelu silikagelu a oxidu hlinitého. Protože rozpustnost krystalů zeolitu je nižší než rozpustnost amorfního gelu, konečným výsledkem je úplné rozpuštění gelu a úplný růst krystalů zeolitu na molekulovém sítu.
Zhdanovův experiment ukázal, že rychlost růstu krystalů zeolitového molekulárního síta úzce souvisí s koncentrací polykřemičitanových a hlinitanových iontů v kapalné fázi a koncentrace každé složky v kapalné fázi se v průběhu krystalizačního procesu neustále mění. Tyto experimentální výsledky podporují mechanismus přechodu kapalné fáze. Nejpříznivějším důkazem mechanismu přechodu kapalné fáze je přímá krystalizace zeolitových molekulových sít z kapalné fáze. Koizumi a kol. přímo syntetizovaná zeolitová molekulová síta, jako jsou SOD, GIS a FAU z vyčeřených roztoků.
Mechanismus dvoufázového přechodu
Když se lidé stále dohadovali o tom, zda krystalizace zeolitu na molekulárním sítu probíhá prostřednictvím mechanismu přechodu kapalné fáze nebo mechanismu přechodu pevné fáze, vědci po 80. letech navrhli dvoufázový přechodový mechanismus. Mechanismus dvoufázového přechodu věří, že přechod kapalné fáze a přechod pevné fáze existují současně v procesu krystalizace zeolitového molekulového síta, který se může vyskytovat ve dvou krystalizačních reakčních systémech samostatně nebo v jednom systému současně.
Gabelica a kol. potvrdili existenci mechanismu dvoufázového přechodu ze svého výzkumu krystalizace molekulárního síta ZSM-5 a zeolitu Na Y. Iton a kol. nejprve aplikoval technologii maloúhlového rozptylu neutronů ke studiu krystalizačního procesu molekulárního síta ZSM-5 a zjistil, že krystalizace zeolitového molekulárního síta ZSM-5 sledovala různé mechanismy při použití různých zdrojů křemíku. Proto se dochází k závěru, že i když je použit stejný typ zeolitového molekulového síta, jeho růstový mechanismus je odlišný za různých krystalizačních podmínek.