分子筛的离子交换与修饰.pptx
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1、第七章 分子筛的离子交换与修饰主要内容分子筛模板剂的脱除分子筛的离子交换性能分子筛的脱铝分子筛的骨架同晶置换分子筛孔道修饰模板剂的脱除高温培烧化学反应臭氧法氨解法例如:TMA在ZSM-39中不能脱除,但是氨解方法可以容易脱除NH3+TMA+NH2CH3 溶剂萃取法Beta沸石萃取法脱除模板剂乙酸水溶液(50%H2O)为萃取溶剂借助反应协同水溶剂萃取并回收TEA+其萃取一般在80下进行1224h 原理:离子交换阳离子交换(a)交换进入沸石分子筛的选择性AB(b)随As的增大,进入沸石相的选择性,在前期AB,随后即发生逆变AB(c)交换进入沸石分子筛相的选择性AB(d)最大交换度max Tl+K+
2、NH4+Rb+Li+Cs+Zn2+Sr2+Ba2+Ca2+Co2+Ni2+Cd2+Hg2+.Mg2+NaX的离子交换曲线图7-6 一价阳离子在NaX型沸石上离子交换等温线25,总当量浓度0.1N图7-7 一价离子NaY上离子交换等温线25,总当量0.1N交换顺序NaX顺序:Ag+Tl+Cs+K+Li+NaY顺序:Tl+Ag+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+LTA沸石的离子交换图7-8 4A分子筛中钠离子的分布 :表示Na+CaA(Ca4Na4Al12Si12O4820H2O)晶胞中含十二个钠离子,其中四个钠离子分布在三个八元环窗口附近。由于在八元环上钠离子分布偏向一边,阻挡了八元环孔道的一
3、部分,使得八元环的有效孔径为4。当用Ca2+置换Na+时,一个Ca2+可以置换两个Na+。这样,当每个晶胞中有四个Na+被两个Ca2+置换后,就有一个八元环位置上的Na+移走了。八元环的孔径扩大到5,称5A型分子筛。图7-10 5A分子筛的选择吸附表7-4 烃类的吸附吸附质吸附质温度(温度()压力压力(毫米汞柱)(毫米汞柱)吸附量吸附量(%)5A硅胶硅胶活性炭活性炭正丁烷25479.83.424异丁烷25980.54.826苯25500.53544表7-5 醇类的吸附吸附质吸附质温度(温度()压力压力(毫米汞柱)(毫米汞柱)吸附量吸附量(%)5A硅胶硅胶活性炭活性炭正丁醇252.012.627
4、39仲丁醇253.01.42121异丁醇251.50.32524吸附的选择性非常重要3A分子筛 KA型分子筛,商业上称3A型分子筛,0.75K2O0.25Na2OAl2O32SiO2 4.5H2O,有效孔径为0.300.33nm,比表面大,热稳定性优良,它是藉K+盐交换NaA型分子筛中的Na+。FAU分子筛的离子交换表7-6 不同离子交换后的八面沸石对正己烷的裂解活性(值)催化材料交换离子温度/值无定形硅铝5401.0八面沸石Ca2+5301.1八面沸石NH4+3506.400八面沸石La3+2707.000八面沸石RE3+10.000八面沸石RE3+,NH4+10000图7-15 八面沸石骨
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