实用催化（第二版）Chapter3-3

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1、3.11沸石分子筛（ZeoliticMolecularSieves)名称的起源（OriginofTheirNames）:In1756,Cronstedt(Sweden)----ZeoliteIn1930,McBain(England)-----MolecularSieveNow:ZeoliticMolecularSieves(沸石分子筛）3.11ZeoliticMolecularSievesDefinition:Zeolitesareinorganiccrystalsthatpossesspropertiessuchasreversibleadsorp

2、tion-desorption,sievingdifferentsizemolecules,ionexchanges,andsurfaceacidity/basicity.定义：沸石分子筛是一类具有可逆吸附-脱附、筛分不同大小分子、离子交换和表面酸碱性的无机晶体。3.11ZeoliticMolecularSievesBefore1950s:NaturalZeolites（天然沸石）After1950s:SynthesizedZeolites（合成沸石）References:G.A.Ozin,etal.,Angew.Chem.Int.Ed.28(1989

3、)359.G.A.Ozin,Adv.Mater.4(1992)612.G.A.Ozin,etal.,Chem.Rev.89(1989)1749.T.Sum,etal.,Chem.Rev.94(1994)857.M.E.Davis,Catal.Today19(1994)1.M.E.Davis,etal.,Chem.Mater.4(1992)756.G.D.Stucky,etal.,Science247(1990)669.3.11ZeoliticMolecularSieves通式（GeneralFormula）:Mex/n[(AlO2)x(SiO2)y]•

4、mH2Ox,y:Al和Si的原子数，n:金属(Me)离子价数，m:水分子数。沸石具有缩合硅铝酸盐(Condensedaluminosilicate)结构，SiO4四面体(Tetrahedron)与AlO4四面体以共有氧原子形成三维网状(Three-dimensionalnetwork)结晶。因此，沸石晶格骨架(Latticeskeleton)是由硅铝酸部分所组成。第一结构层次：最基本的结构单元硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（AlO4），它们构成分子筛的骨架。第二结构层次：相邻的四面体由氧桥连结成的环。按成环的氧原子数划分为：四元氧环，五元氧环，

5、六元氧环，八元氧环，十元氧环，十二元氧环，……第三结构层次：氧环通过氧桥相互联结所形成的具有三维空间的各种各样的多面体（笼状多面体），如笼，笼，笼等。分子筛的结构层次：3.11ZeoliticMolecularSieves---组成（Compositions）分子筛的结构层次的演化：SiO4、AlO4第一结构层次多种氧环第二结构层次多面体和笼第三结构层次笼笼A型分子筛X、Y型分子筛方钠石型分子筛3.11ZeoliticMolecularSieves---组成（Compositions）（1）具有中空的、高度规则性的笼状多面体(Cage-sh

6、apedpolyhedron)的结构群(Structuregroup);（2）笼状多面体之间,有尺寸均一的孔道(Porechannel)相通,形成四通八达的微晶体(Microcrystal);（3）笼的入口孔径(窗口)，由氧原子的4~12元环所组成，它的大小限制了吸附在沸石内部表面的分子尺寸(moleculesize)和几何构型(Configuration)，从而具有筛分分子(Sievingmolecules)的作用。沸石分子筛的特征3.11ZeoliticMolecularSieves---组成（Compositions）常用的几种沸石分子筛(Sev

7、eralCommonZeoliticMolecularSieves)型号(Type)化学组成(Chemicalcomposition)Si/Al比(Si/Alratio)孔径/Å(Porediameter)3AK64Na32[(AlO2)96(SiO2)96•216H2O]1~34ANa96[(AlO2)96(SiO2)96•216H2O]1~45ACa34Na28[(AlO2)96(SiO2)96•216H2O]1~513XNa86[(AlO2)86(SiO2)106•264H2O]1.239~1010XCa35Na16[(AlO2)86(SiO2)

8、106•264H2O]1.238~9YNa56[(AlO2)56(SiO2)136•264H2