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13X分子筛的孔径分布

日期:2015年11月29日 | 13:55 作者:河南铭泽科技 浏览:

13X分子筛的孔径分布
    沸石分子筛是一种微孔材料,具有优良的离子交换、催化和吸附性能,在工农业等领域中具有广泛的用途和巨大的应用潜力。与天然沸石相比,人工合成的沸石分子筛具有物相和成分单一,杂质少,结构内孔道和孔穴大小均一,比表面积高,交换性能、吸附性能及催化性能优良等特点,在工业中得到广泛应用。人工合成的13X分子筛属x型沸石,立方晶系,空间群为Fd3m,化学式为Na5375[Al5.375 Si6.625 O24]·16.5H2O,骨架结构中含有三维孔道,这种结构可为吸附和催化作用提供更快速的晶内扩散优势。
    13X分子筛孔体积或吸附量在不同孔径范围内(或孔组)的分布,称为孔分布。对孔分布的分析,主要是根据热力学的气一液平衡理论研究吸附等温线的特征,采用不同的适宜孔形模型进行孔分布计算。国际理论与应用化学协会(1UPAC)定义孔大小的范围是:微孔<2mm,中孔(过渡孔)介于2~5Onm之间,大孔>50nm。
    13X分子筛孔体积是根据气体吸附质在沸点温度下的吸附量计算的。在沸点温度下当相对压力为1或非常接近于1时,吸附质的微孔和中孔一般可因毛细管凝聚作用被液化的吸附质充满。将此时测定的气体吸附体积V换算为吸附质的液体体积V= (P V V)/(RT),其中P和T分别为环境压力和温度,R为气体常数(8.3145 J·mol-1·K-1),V为液体吸附质的摩尔体积(液氮34.7cm/mol)。因此,吸附质的孔体积=V/W。假定吸附剂的孔为圆柱形,则平均孔半径r=2V/S,平均孔直径d=2r。在13X分子筛孔径分布中存在较少比例的中孔和大孔,除主要是受结晶度影响外,还因为存在晶粒间堆积的空隙所产生的中孔和大孔。要提高13X沸石的微孔体积和比表面积的比例,主要是提高合成13X分子筛的结晶度。微孔的含量是13X沸石具有高比表面积的基础,同时也决定着13X分子筛高效的吸附性能。