Syntesmekanism för Zeolitmolekylsiktar

Djupgående forskning om bildandet och tillväxtmekanismen för zeolitmolekylsilar kommer att hjälpa människor att bättre designa och syntetisera nya zeolitmolekylsiltopologiska strukturer, utöka nya vägar för syntes av zeolitmolekylsilmaterial och utveckla nya egenskaper och nya användningsområden för zeolitmolekyler. siktmaterial. Även om zeolitmolekylsiktar har utvecklats under många år, har det inte funnits någon riktig slutsats om dess syntesmekanism. Att studera kristallisationsmekanismen för molekylsilar är av stor teoretisk betydelse och har även praktisk vägledande betydelse för syntesen av nya zeolitmolekylsilar. För närvarande är de mest representativa mekanismerna fastfastransformationsmekanismen (fast hydrogeltransformationsmekanism), vätskefasomvandlingsmekanismen (lösningsmedierad transportmekanism) och dubbelfastransformationsmekanismen.
Fastfastransformationsmekanism
Fastfastransformationsmekanismen föreslogs först av Flanigen och Breck, och det är också den tidigaste föreslagna kristallisationsmekanismen för zeolitmolekylsikt. De tror att:
Under hela kristalliseringsprocessen av zeolitmolekylsil produceras endast den fasta gelfasen i sig under hydrotermiska förhållanden, och sedan omarrangeras strukturen av aluminiumsilikatskelettet direkt, vilket leder till kärnbildning och kristalltillväxt av zeolitmolekylsilen. I kristallisationsprocessen för zeolitmolekylsikt finns det varken upplösning av den fasta gelfasen eller direkt deltagande av vätskefasen i kärnbildningen och kristalltillväxten av zeolitmolekylsilen.
Först, efter att de olika råmaterialen som krävs för syntesen av zeolitmolekylsikt har blandats, polymeriserar huvudtyperna silikat och aluminat för att bilda en initial aluminosilikatgel. Samtidigt, även om vätskefasen mellan gelerna också produceras, deltar vätskefasen inte i kristallisations- och kärnbildningsprocessen. För det andra depolymeriseras den initiala aluminiumsilikatgelen som bildas kontinuerligt och omarrangeras under inverkan av OH-joner, och bildar därigenom de primära strukturella enheterna som krävs för kristallisation av vissa zeoliter. Slutligen omarrangeras dessa primära strukturella enheter ytterligare runt de hydratiserade katjonerna för att bilda polyhedroner, som ytterligare polymeriseras, kopplas samman och formas till zeolitmolekylsilkristaller.
På 1970-talet, holländska forskare Mcnicol et al. använde molekylär spektroskopi för att spåra hela kristallisationsprocessen för LTA-zeolitmolekylsiktar, vilket ger tillräckliga experimentella bevis för fastfasövergångsmekanismen. På 1990-talet lade den föreslagna syntesmetoden för torrgelomvandling också till ett exempel till fastfasövergångsmekanismen. Dessutom ger den föreslagna lösningsmedelsfria syntesmetoden i fast fas som utvecklats under senare år också motsvarande bevis för övergångsmekanismen för fast fas i viss utsträckning.