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13X分子篩的孔徑分布

日期:2015年11月29日 | 13:55 作者：河南銘澤科技 瀏覽:

13X分子篩的孔徑分布
    沸石分子篩是一種微孔材料，具有優(yōu)良的離子交換、催化和吸附性能，在工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中具有廣泛的用途和巨大的應(yīng)用潛力。與天然沸石相比，人工合成的沸石分子篩具有物相和成分單一，雜質(zhì)少，結(jié)構(gòu)內(nèi)孔道和孔穴大小均一，比表面積高，交換性能、吸附性能及催化性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。人工合成的13X分子篩屬x型沸石，立方晶系，空間群為Fd3m，化學(xué)式為Na5375[Al5.375 Si6.625 O24]·16.5H2O，骨架結(jié)構(gòu)中含有三維孔道，這種結(jié)構(gòu)可為吸附和催化作用提供更快速的晶內(nèi)擴(kuò)散優(yōu)勢(shì)。
    13X分子篩孔體積或吸附量在不同孔徑范圍內(nèi)(或孔組)的分布，稱為孔分布。對(duì)孔分布的分析，主要是根據(jù)熱力學(xué)的氣一液平衡理論研究吸附等溫線的特征，采用不同的適宜孔形模型進(jìn)行孔分布計(jì)算。國際理論與應(yīng)用化學(xué)協(xié)會(huì)(1UPAC)定義孔大小的范圍是：微孔<2mm，中孔(過渡孔)介于2~5Onm之間，大孔>50nm。
    13X分子篩孔體積是根據(jù)氣體吸附質(zhì)在沸點(diǎn)溫度下的吸附量計(jì)算的。在沸點(diǎn)溫度下當(dāng)相對(duì)壓力為1或非常接近于1時(shí)，吸附質(zhì)的微孔和中孔一般可因毛細(xì)管凝聚作用被液化的吸附質(zhì)充滿。將此時(shí)測(cè)定的氣體吸附體積V換算為吸附質(zhì)的液體體積V= (P V V)／(RT)，其中P和T分別為環(huán)境壓力和溫度，R為氣體常數(shù)(8.3145 J·mol-1·K-1)，V為液體吸附質(zhì)的摩爾體積(液氮34.7cm／mol)。因此，吸附質(zhì)的孔體積=V／W。假定吸附劑的孔為圓柱形，則平均孔半徑r=2V／S，平均孔直徑d=2r。在13X分子篩孔徑分布中存在較少比例的中孔和大孔，除主要是受結(jié)晶度影響外，還因?yàn)榇嬖诰Яｉg堆積的空隙所產(chǎn)生的中孔和大孔。要提高13X沸石的微孔體積和比表面積的比例，主要是提高合成13X分子篩的結(jié)晶度。微孔的含量是13X沸石具有高比表面積的基礎(chǔ)，同時(shí)也決定著13X分子篩高效的吸附性能。