Syntézní Mechanismus Zeolitových Molekulární Síta

Hloubkový výzkum mechanismu tvorby a růstu zeolitových molekulárních sít pomůže lidem lépe navrhnout a syntetizovat nové topologické struktury zeolitových molekulárních sít, rozšířit nové cesty pro syntézu materiálů zeolitových molekulárních sít a vyvinout nové vlastnosti a nová použití zeolitových molekulárních sít. sítové materiály. Přestože molekulární síta zeolitu byla vyvíjena již mnoho let, neexistuje žádný skutečný závěr o mechanismu jejich syntézy. Studium krystalizačního mechanismu molekulových sít má velký teoretický význam a má také praktický význam pro syntézu nových zeolitových molekulových sít. V současnosti jsou nejreprezentativnějšími mechanismy transformační mechanismus na pevné fázi (mechanismus transformace pevného hydrogelu), mechanismus transformace v kapalné fázi (mechanismus transportu zprostředkovaný roztokem) a mechanismus dvoufázové transformace.
Mechanismus transformace pevné fáze
Mechanismus transformace pevné fáze byl poprvé navržen Flanigenem a Breckem a je to také nejstarší navržený mechanismus krystalizace zeolitu na molekulárním sítu. Věří, že:
Během celého krystalizačního procesu zeolitového molekulárního síta se za hydrotermálních podmínek vyrábí pouze samotná gelová pevná fáze a následně dochází k přímému přeskupování struktury hlinitokřemičitanového skeletu, což vede k nukleaci a růstu krystalů zeolitového molekulárního síta. V procesu krystalizace zeolitového molekulárního síta nedochází ani k rozpouštění gelové pevné fáze, ani k přímé účasti kapalné fáze na nukleaci a růstu krystalů zeolitového molekulárního síta.
Za prvé, po smíchání různých surovin potřebných pro syntézu zeolitového molekulového síta, hlavní druhy křemičitanů a hlinitanů polymerují za vzniku počátečního hlinitokřemičitanového gelu. Současně, i když se také vyrábí kapalná fáze mezi gely, kapalná fáze se neúčastní procesu krystalizace a nukleace. Za druhé, původní vytvořený hlinitokřemičitanový gel je kontinuálně depolymerován a přeskupován působením OH- iontů, čímž se tvoří primární strukturní jednotky potřebné pro krystalizaci určitých zeolitů. Nakonec jsou tyto primární strukturní jednotky dále přeskupovány kolem hydratovaných kationtů za vzniku polyedrů, které jsou dále polymerovány, spojovány a formovány do zeolitových krystalů molekulového síta.
V 70. letech 20. století nizozemští vědci Mcnicol a spol. použili molekulární spektroskopii ke sledování celého krystalizačního procesu zeolitových molekulových sít LTA, čímž poskytli dostatečné experimentální důkazy pro mechanismus přechodu pevné fáze. V 90. letech 20. století navrhovaná metoda syntézy konverze suchého gelu také přidala příklad k mechanismu přechodu na pevnou fázi. Kromě toho navrhovaná metoda bezrozpouštědlové syntézy na pevné fázi vyvinutá v posledních letech také poskytuje odpovídající důkazy pro mechanismus přechodu na pevné fázi do určité míry.