Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Цеолиты промышленных цеолитсодержащих катализаторов крекинга и риформинга
|
|
| Название цеолита и ф-ла элементарной ячейки | Средний размер каналов, нм* | Средний размер полостей, нм | Соотношение атомов Si/Al |
| Тип А Na12[Al12Si12О48] х 24H2О | 0, 41 (ЗД) | 0, 66; 1, 14 | 1, 0-1, 05 |
| Тип X | 0, 74 (ЗД) | 0, 66; 1, 18 | 1, 2-1, 3 |
| ТипY | 0, 74 (ЗД) | 0, 66; 1, 18 | 1, 7-2, 1 |
| Морденит Na8[Al8Si40O96] x 28H2O | 0, 67 х 0, 70 (1Д) | — | 5, 0 |
| Эрнонит (K2, Ca, Mg, Na2)4, 5[Al9Si27O72]x28H2O | 0, 36 x 0, 52 (ЗД) | 0, 63; 1, 30 | 3, 0 |
| Оффретит Na5[Al5Si13O36] x 15H2O | 0, 64 (1Д); 0, 36 х 0, 52 (2Д) | 0, 6; 0, 74 | 3, 5 |
| ZSM-5 | 0, 51 x0, 56-0, 51 x 0, 55 (ЗД) | — |
На рис. 2, а точки показывают расположение ионов Ме II+.
На схемах А, Б и В — сечения элемента содалитовой ячейки.
Черные точки показывают положение [АlO4]-тетраэдров,
а узлы — [SiO4]-тетраэдров в элементах сечения.
Фигуры с двумя и более черными точками обозначают буквой α, а с одной или без точек — β.
Рисунок 2. Идеализированная проекция элемента содалитовой ячейки, в которой на пересечении линий в узлах располагаются [АlO4]5- и [SiO4]4- тетраэдры, середина линий определяет общий кислород у тетраэдров, римские цифры указывают местоположение ионов Ме||+; А - гексагональные сечения типа α и β, обозначены цифрами 1, 3, 3 (на схеме а); Б - гексагональные сечения для повышенных отношений SiO2: AI2O3; В — квадратные сечения 11, 22 типа α и β
В содалитовой ячейке выделены квадратные и гексагональные каналы, квадратные каналы имеют диаметр 0, 4—0, 5 нм, а гексагональные — 0, 6—0, 9 нм.
Цеолиты являются тонкопористыми твердыми телами, в которых основную долю объема решетки занимают ионы О2-(порядка 90%), остальное пространство занимают ионы Al3+, Si4+, Na+ и другие. Эти полости выстланы электромагнитным полем, которое формируют ионы О2-, и малая часть — ионами А13+ и Si4+. В центре ячейки имеется полость большего диаметра — порядка 0, 9-1, 5 нм. Цеолиты, имея каналы различного диаметра, могут проявлять ситовое разделение углеводородов.
В цеолитах тетраэдры [А104] и [Si04] связаны друг с другом вершинами и ориентированы наружу гранью и ребрами. Такие тетраэдры и решетка называются «островными» или изолированными.
Цеолит при такой ориентации тетраэдров являются высокоактивными адсорбентами и катализаторами. В элементе содалитовой ячейки расположение катионов МеII+ внутри и вне гексагональных и квадратных сечении обозначен индексами I и Ii, II и IIi, а внутри двенадцатичленного сечения – буквой u.
Рисунок 3. Открытая структура из кубоктаэдров в цеолитах типа А (а) и фожазита (б); атомы Si и AI располагаются в вершинах четырех-и шестиугольников; атомы О не показаны
Свойства цеолитов зависят от соотношения [А104]- и [Si04]-тетраэдров в гексагональных и квадратных сечениях. В гексагональных (имениях число [А1O4] -тетраэдров может меняться от1 до 5, а в квадратных — от 1 до 3.
На поверхности цеолитов поливалентных металлов находятся как апротонные активные центры (координационно –ненасыщенные атомы алюминия), так и протонные активные центры. Дополнительно, в цеолитах поливалентных металлов имеются протонные центры, обусловленные протонизацией молекул воды, сорбированных катионами металлов.