催化材料导论 第三章
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(2) 根据分子的极性，不饱和度和极化率的不同选择吸附
图3-14 若干气体分子在4A分子筛上的吸附等温线 （0℃）
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
2. 分子筛的高效吸附特性 (1) 低分压或低浓度下的吸附 (2) 高温吸附
(3) 高速吸附
图3-15 不同湿度下的 吸附量
催化剂材料基础
图3-16 温度对吸附量 的影响（10 mmHg压力）
1.0（+/-）0.2Na2O•Al2O3•2.5（+/-）0.5 SiO2•(0-8) H2O 0.9（+/-）0.2Na2O•Al2O3•(3-6 )SiO2•(0-9) H2O
ZSM-5
0.8（+/-）1.0Na2O•Al2O3•(20-60)SiO2•xH2O
催化剂材料基础
第三节 分子筛的合成
热稳 定性 ≤ 600
亲水性 亲水 憎水 中等亲水
酸强度 弱 强 弱 弱,中强 弱
第二节 分子筛的分类
表3-2 若干沸石分子筛的化学式
名称 A 化学式 1.0（+/-）0.2Na2O•Al2O3•1.85（+/-）0.5SiO2•(0-6)H2O
M
X Y
1.0（+/-）0.1K2O•Al2O3•2.0（+/-）0.1SiO2•xH2O
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
4．晶种 5．晶化时间 6．阳离子类型 7. 焙烧条件的影响
8. 其他因素
催化剂材料基础
三．模板剂在分子筛合成中的作用
模板剂的提出是在1961年, Barrer和Denny将有机季铵碱 引入沸石合成体系, 全部或部分地取代无机碱, 合成得 到了系列高硅铝比和全硅沸石分子筛[9]。
二、分子筛吸附的特点
表3-5 线速度对吸附量的影响 （重量%） 线速度 吸附量（分子 筛） 吸附量（硅胶） 15 17.6 15.2 20 17.2 13.0 25 17.1 11.6 30 16.7 10.4 35 16.5 9.6
催化剂材料基础
三、分子筛在吸附分离领域的应用
1．干燥 (1) 气体的干燥 (a) 空气和N2、H2、Ar等无机气体的干燥。 (b) 天然气的干燥
架结构, 具有良好的稳定性, 可用作吸附分离剂和催化
剂载体等。
催化剂材料基础
五．介孔分子筛
1. SBA-15分子筛 SBA-15分子筛属于介孔分子筛的一种，在催化、分离、 生物及纳米材料等领域有广泛的应用前景，而其水热稳 定性高的优势为催化及吸附分离等开拓了新的研究领域。
催化剂材料基础
五．介孔分子筛
2．ZSM-5，11的结构
图3-7 ZSM-5，11的结构模型
催化剂材料基础
二、几种典型沸石分子筛的结构
3. APO, SAPO分子筛的结构
图3-8 APO，SAPO分子筛的结构模型
催化剂材料基础
第五节 分子筛的特征与改性
1
分子筛的特征 分子筛的改性概述 ZSM-5分子筛的改性
2
3
催化剂材料基础
1
2
X射线衍射
红外光谱
固体核磁共振
3
4 5
晶
貌
孔径及比表面积的测定（BET法） X-射线光电子能谱
6
催化剂材料基础
一. X射线衍射(X-ray Diffraction XRD)
根据晶体的各晶面对X射线的衍射能力鉴定晶体物相 的方法，称为X-射线物相分析。 X射线被晶体衍射服从布拉格方程： 2d(h.k.l)Sinθ (h.k.l) = nλ (3-1)
Anderson将高硅ZSM-5沸石(Si/Al>400)于400 ℃下用 AlCl3蒸汽处理12 h，Si/Al降低至50。 (SiO2)x +4AlCl3 → Al3+[(AlO2)3(SiO2)3]+3SiCl4
催化剂材料基础
三．ZSM-5分子筛的改性
1.原位合成 2．离子交换法 3．浸渍法 4．ZSM-5 的形貌与尺度
催化剂材料基础
一、基本概念
2．B酸及L酸的产生 (1) 质子酸(B酸)的产生
(2) 路易斯酸（L酸）的产生
催化剂材料基础
一、基本概念
3. 分子筛的择形催化选择性 (1) 对反应物的择形催化 (2) 对产物的择形催化 (3) 过渡态限制的择形催化
(4) 分子交通控制的择形催化
催化剂材料基础
一、基本概念
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
1．原料 原理上可以形成分子筛的组成体系有： （1）M4+O2--M23+O3体系，如Si-Al，Si-B等 （2）M4+O2-- M4+O2体系，如Si-Ti，Si-Zr等
（3）M13+M25+O4体系，如AlPO4等
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
2．pH的影响 3．温度
一、分子筛的特征
1. 分子筛的骨架结构、组成和性能
图3-9 孔径大小与扩散系数的关系 1: 容积扩散，2: 努森（Knudson）扩散， 3: 构型扩散.
催化剂材料基础
一、分子筛的特征
2. 同晶交换
图3-10 NaY沸石中Na+的位置
催化剂材料基础
一、分子筛的特征
3．结构缺陷 (1) 羟基的形成。 (2) 堆积缺陷。
图3-1 不同晶化温度下合成的SAPO-34的XRD图 (a) 453 K, (b) 473 K, (c) 523 K, (d) 553 K, (e) 573 K, (f) 603 K.
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
图3-2 不同晶化温度下合成的SAPO-34的SEM图 S1: 473 K 晶化48 h, S2: 573 K 晶化2 h.
催化剂材料基础
三．ZSM-5分子筛的改性
图3-13 ZSM-5分子筛的改性方法及其效果
催化剂材料基础
第六节 分子筛的吸附性能
1
概
论
2
分子筛吸附的特点 分子筛在吸附分离领域的应用
3
催化剂材料基础
一.概论
常用以下几个标准来区分物理吸附和化学吸附。 (1) 根据吸附热的大小。 (2) 根据吸附的快慢。 (3) 根据吸附时的温度。
图3-17分子筛择形选择性分类 （a）对反应物的择形性，（b）对产物的择形性，（c）过渡态择形性.
催化剂材料基础
二、沸石分子筛在催化中的应用举例
1．β -消除生成烯烃及相关反应
2．烯烃转化 3．非正碳离子型反应
催化剂材料基础
二、沸石分子筛在催化中的应用举例
4. 芳烃的烷基化
5．羟基的缩合反应
催化剂材料基础
1
基本概念
几种典型沸石分子筛的结构
2
催化剂材料基础
一．基本概念
构成分子筛骨架的基本单元是TO4四面体(T=Si，Al或其 它元素)（图3-4），(被称为一级结构单元)，在TO4四面 体相互联结时有如下特点：
(1)四面体中每个氧原子是共用的；
(2)(2) 相邻的两个四面体间只能共用一个氧原子； (3)(3) 两个铝氧四面体不能直接相连。
(4) 根据气-固作用层的特点。
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
1. 分子筛的选择性吸附 (1) 根据分子大小和形状的不同进行选择吸附—分子筛 效应
表3-3 分子筛对直链烃的选择吸附 吸附质 正丁烷 异丁烷 苯 温度（℃） 压力（mmHg） 25 25 25 47 98 50 吸附量（g）/吸附剂 硅胶 活性炭 9.8 3.4 24 0.5 4.8 26 0.5 35 44
二、沸石分子筛在催化中的应用举例
6. 氢转移反应
催化剂材料基础
三. ZSM-5分子筛
1. 直链烷烃选择裂化、分子剪载、馏份油脱蜡。 2. C-C键的生成及C-链的增长。 3. 分子重排。 4. 分子间的偶合。
5. 甲醇转化为烃类产物。
6. F-T合成。
催化剂材料基础
四．磷铝系列分子筛
美国联合碳化物（Union Carbide）公司于1982 年首先 报道了磷酸铝分子筛(AlPO4-n，n 代表不同的晶体结构) 的合成。AlPO4-n 是由PO4 和AlO4 四面体组成的中性骨
1
合成方法 影响合成的因素 模板剂在分子筛合成中的作用
2
3
催化剂材料基础
一、合成方法
传统分子筛的合成技术是以合成化学创始人Barrer于 1940年所开创的水热合成法为基础，多数分子筛都是在 非平衡条件下生成的亚稳相。因此，虽然合成实验步骤
很简单，但由于(a) 过渡胶态相的生成；(b) 亚稳相的
转化；(c) 反应物溶解速度的影响；(d) 核晶的敏感性 等，使得合成化学变得非常复杂。
催化剂材料基础
一．基本概念
图 3-4 硅酸盐的基本结构 (a) 一维链状， （b）、（c）二维片状
催化剂材料基础
一．基本概念
图3-5 沸石分子筛的几种结构单体
催化剂材料基础
二、几种典型沸石分子筛的结构
1. 八面沸石类
图3-6 几种八面沸石类分子筛的拓扑学结构
催化剂材料基础
二、几种典型沸石分子筛的结构
二、分子筛的改性概述
2．表面性质的调节 分子筛可以作为酸性载体利用离子交换法、浸渍法或机 械混合法等担载金属或氧化物，制备多功能催化剂。
催化剂材料基础
二、分子筛的改性概述
3．骨架元素的同晶交换 反应式如下： M1/nAlO2(SiO2)x + SiCl4 → 1/nMCl3 + AlCl3 +
(SiO2)x+1
催化剂材料基础
第七节 分子筛的催化性能
1 2 3 4 5
基本概念 沸石分子筛在催化中的应用举例
ZSM-5分子筛
磷铝系列分子筛 介孔分子筛
催化剂材料基础
一、基本概念
1．沸石分子筛作催化剂的优越性能 (1) 沸石具有晶体结构，较高的化学及热稳定性，使催 化剂的制备及活性易于重复。
(2) 沸石的离子交换性能，使其具有可控制及逐渐变化
催化剂材料基础
第三章 分子筛催化剂
催化剂材料基础
第三章 分子筛催化剂
3.1 概 论 3.2 分子筛的分类
3.3 分子筛的合成
3.4 分子筛的结构 3.5 分子筛的特征与改性
3.6 分子筛的吸附性能
3.7 分子筛的催化性能
催化剂材料基础
第一节 概论
根据分子聚集状态的不同，物质可分为气体、液体和 固体。不同的分子，其大小，形状和极性是不同的。 经典的沸石组成可表示为： Mx/n [ (AlO2)x(SiO2)y ] zH2O
图3-3 SAPO-34的NH3-TPD图 n(TEA)/n(TEA+DEA)的量，A：1.0, B：0.7，C: 0.5, D: 0.3, E: 0.1, F: 0.
催化剂材料基础
三．模板剂在分子筛合成中的作用
1、模板作用 2、结构导向作用 3、空间填充作用 4、平衡骨架电荷
催化剂材料基础
第四节 分子筛的结构
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
表3-4 分子筛对直链醇的选择吸附
吸附质 正丁醇 异丁醇 仲丁醇苯 温度（℃） 压力（mmHg） 25 25 25 2.0 3.0 1.5 吸附量（g）/吸附剂 硅胶 活性炭 12.6 27 39 1.4 21 21 0.3 25 24
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
催化剂材料基础
第二节 分子筛的分类
按分子筛的发展历史及Si/Al比高低划分，主要类型见表 3-1。分子筛还可按照孔径大小分类，如微孔、小孔、中 孔、介孔（2-50 nm）。
表3-1. 分子筛的分类 Si/Al 1-1.5 2-5 10-100 ∞ 磷铝分子筛 介孔分子筛
催化剂材料基础
举例 A,X M ZSM-5 硅 沸石 APO，SAPO SBA-15，MCM-41
2. MCM-41分子筛 MCM-41分子筛，具有六方规则排列的一维孔道，孔径分 布均一且可在1.5-10 nm之间系统调变，这一中孔材料的 发现，不仅将分子筛和沸石由微孔范围扩展至中孔范围，
且在微孔材料(沸石)与大孔材料(如无定型硅铝酸盐)之
间架起了一座桥梁。
催化剂材料基础
第八节 分子筛催化剂的表征
(3) 包藏离子。
(4) 水合解离。 (5) 骨架元素空位。 (6) 阳离子移位。 (7) 骨架中断。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
催化剂材料基础
二、分子筛的改性概述
1．分子筛孔径的精密调节 (1) 交换不同半径阳离子 (2) 利用化学沉积法(CVD)调节分子筛孔径
图3-11SiHZSM-5上二甲苯异构体分布
催化剂材料基础
图3-12不同Ge沉积量HM的NH3-TPD图
(c) 裂解气及其他气体的干燥
(2) 液体的干燥
催化剂材料基础
三、分子筛在吸附分离领域的应用
2. 净化与分离 (1) 气体的净化和分离 (a) 天然气和烃类气体的净化
(b) 氢气的净化及稀有气体的精制
(c) 分子筛富集氧气 (2) 液体的净化与分离 (a) 分子筛脱蜡 (b) 分子筛脱芳烃
(c) 吸附分离对二甲苯
的性能。 (3) 沸石具有分子大小的微孔，可以对分子进行筛分及 选择，即具有“筛子”作用。
催化剂材料基础
一、基本概念
(4) 具有高活性及独特的选择性，即具有择形催化作用。 (5) 对含S化合物具有高的抗毒能力。 (6) 可保留高度分散的金属离子于沸石孔腔中，形成优 良的双功能催化剂。
(7) 在固体中引入非常强的酸位，而不会导致材料腐蚀。
图3-14 若干气体分子在4A分子筛上的吸附等温线 （0℃）
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
2. 分子筛的高效吸附特性 (1) 低分压或低浓度下的吸附 (2) 高温吸附
(3) 高速吸附
图3-15 不同湿度下的 吸附量
催化剂材料基础
图3-16 温度对吸附量 的影响（10 mmHg压力）
1.0（+/-）0.2Na2O•Al2O3•2.5（+/-）0.5 SiO2•(0-8) H2O 0.9（+/-）0.2Na2O•Al2O3•(3-6 )SiO2•(0-9) H2O
ZSM-5
0.8（+/-）1.0Na2O•Al2O3•(20-60)SiO2•xH2O
催化剂材料基础
第三节 分子筛的合成
热稳 定性 ≤ 600
亲水性 亲水 憎水 中等亲水
酸强度 弱 强 弱 弱,中强 弱
第二节 分子筛的分类
表3-2 若干沸石分子筛的化学式
名称 A 化学式 1.0（+/-）0.2Na2O•Al2O3•1.85（+/-）0.5SiO2•(0-6)H2O
M
X Y
1.0（+/-）0.1K2O•Al2O3•2.0（+/-）0.1SiO2•xH2O
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
4．晶种 5．晶化时间 6．阳离子类型 7. 焙烧条件的影响
8. 其他因素
催化剂材料基础
三．模板剂在分子筛合成中的作用
模板剂的提出是在1961年, Barrer和Denny将有机季铵碱 引入沸石合成体系, 全部或部分地取代无机碱, 合成得 到了系列高硅铝比和全硅沸石分子筛[9]。
二、分子筛吸附的特点
表3-5 线速度对吸附量的影响 （重量%） 线速度 吸附量（分子 筛） 吸附量（硅胶） 15 17.6 15.2 20 17.2 13.0 25 17.1 11.6 30 16.7 10.4 35 16.5 9.6
催化剂材料基础
三、分子筛在吸附分离领域的应用
1．干燥 (1) 气体的干燥 (a) 空气和N2、H2、Ar等无机气体的干燥。 (b) 天然气的干燥
架结构, 具有良好的稳定性, 可用作吸附分离剂和催化
剂载体等。
催化剂材料基础
五．介孔分子筛
1. SBA-15分子筛 SBA-15分子筛属于介孔分子筛的一种，在催化、分离、 生物及纳米材料等领域有广泛的应用前景，而其水热稳 定性高的优势为催化及吸附分离等开拓了新的研究领域。
催化剂材料基础
五．介孔分子筛
2．ZSM-5，11的结构
图3-7 ZSM-5，11的结构模型
催化剂材料基础
二、几种典型沸石分子筛的结构
3. APO, SAPO分子筛的结构
图3-8 APO，SAPO分子筛的结构模型
催化剂材料基础
第五节 分子筛的特征与改性
1
分子筛的特征 分子筛的改性概述 ZSM-5分子筛的改性
2
3
催化剂材料基础
1
2
X射线衍射
红外光谱
固体核磁共振
3
4 5
晶
貌
孔径及比表面积的测定（BET法） X-射线光电子能谱
6
催化剂材料基础
一. X射线衍射(X-ray Diffraction XRD)
根据晶体的各晶面对X射线的衍射能力鉴定晶体物相 的方法，称为X-射线物相分析。 X射线被晶体衍射服从布拉格方程： 2d(h.k.l)Sinθ (h.k.l) = nλ (3-1)
Anderson将高硅ZSM-5沸石(Si/Al>400)于400 ℃下用 AlCl3蒸汽处理12 h，Si/Al降低至50。 (SiO2)x +4AlCl3 → Al3+[(AlO2)3(SiO2)3]+3SiCl4
催化剂材料基础
三．ZSM-5分子筛的改性
1.原位合成 2．离子交换法 3．浸渍法 4．ZSM-5 的形貌与尺度
催化剂材料基础
一、基本概念
2．B酸及L酸的产生 (1) 质子酸(B酸)的产生
(2) 路易斯酸（L酸）的产生
催化剂材料基础
一、基本概念
3. 分子筛的择形催化选择性 (1) 对反应物的择形催化 (2) 对产物的择形催化 (3) 过渡态限制的择形催化
(4) 分子交通控制的择形催化
催化剂材料基础
一、基本概念
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
1．原料 原理上可以形成分子筛的组成体系有： （1）M4+O2--M23+O3体系，如Si-Al，Si-B等 （2）M4+O2-- M4+O2体系，如Si-Ti，Si-Zr等
（3）M13+M25+O4体系，如AlPO4等
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
2．pH的影响 3．温度
一、分子筛的特征
1. 分子筛的骨架结构、组成和性能
图3-9 孔径大小与扩散系数的关系 1: 容积扩散，2: 努森（Knudson）扩散， 3: 构型扩散.
催化剂材料基础
一、分子筛的特征
2. 同晶交换
图3-10 NaY沸石中Na+的位置
催化剂材料基础
一、分子筛的特征
3．结构缺陷 (1) 羟基的形成。 (2) 堆积缺陷。
图3-1 不同晶化温度下合成的SAPO-34的XRD图 (a) 453 K, (b) 473 K, (c) 523 K, (d) 553 K, (e) 573 K, (f) 603 K.
催化剂材料基础
二、影响合成的因素
图3-2 不同晶化温度下合成的SAPO-34的SEM图 S1: 473 K 晶化48 h, S2: 573 K 晶化2 h.
催化剂材料基础
三．ZSM-5分子筛的改性
图3-13 ZSM-5分子筛的改性方法及其效果
催化剂材料基础
第六节 分子筛的吸附性能
1
概
论
2
分子筛吸附的特点 分子筛在吸附分离领域的应用
3
催化剂材料基础
一.概论
常用以下几个标准来区分物理吸附和化学吸附。 (1) 根据吸附热的大小。 (2) 根据吸附的快慢。 (3) 根据吸附时的温度。
图3-17分子筛择形选择性分类 （a）对反应物的择形性，（b）对产物的择形性，（c）过渡态择形性.
催化剂材料基础
二、沸石分子筛在催化中的应用举例
1．β -消除生成烯烃及相关反应
2．烯烃转化 3．非正碳离子型反应
催化剂材料基础
二、沸石分子筛在催化中的应用举例
4. 芳烃的烷基化
5．羟基的缩合反应
催化剂材料基础
1
基本概念
几种典型沸石分子筛的结构
2
催化剂材料基础
一．基本概念
构成分子筛骨架的基本单元是TO4四面体(T=Si，Al或其 它元素)（图3-4），(被称为一级结构单元)，在TO4四面 体相互联结时有如下特点：
(1)四面体中每个氧原子是共用的；
(2)(2) 相邻的两个四面体间只能共用一个氧原子； (3)(3) 两个铝氧四面体不能直接相连。
(4) 根据气-固作用层的特点。
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
1. 分子筛的选择性吸附 (1) 根据分子大小和形状的不同进行选择吸附—分子筛 效应
表3-3 分子筛对直链烃的选择吸附 吸附质 正丁烷 异丁烷 苯 温度（℃） 压力（mmHg） 25 25 25 47 98 50 吸附量（g）/吸附剂 硅胶 活性炭 9.8 3.4 24 0.5 4.8 26 0.5 35 44
二、沸石分子筛在催化中的应用举例
6. 氢转移反应
催化剂材料基础
三. ZSM-5分子筛
1. 直链烷烃选择裂化、分子剪载、馏份油脱蜡。 2. C-C键的生成及C-链的增长。 3. 分子重排。 4. 分子间的偶合。
5. 甲醇转化为烃类产物。
6. F-T合成。
催化剂材料基础
四．磷铝系列分子筛
美国联合碳化物（Union Carbide）公司于1982 年首先 报道了磷酸铝分子筛(AlPO4-n，n 代表不同的晶体结构) 的合成。AlPO4-n 是由PO4 和AlO4 四面体组成的中性骨
1
合成方法 影响合成的因素 模板剂在分子筛合成中的作用
2
3
催化剂材料基础
一、合成方法
传统分子筛的合成技术是以合成化学创始人Barrer于 1940年所开创的水热合成法为基础，多数分子筛都是在 非平衡条件下生成的亚稳相。因此，虽然合成实验步骤
很简单，但由于(a) 过渡胶态相的生成；(b) 亚稳相的
转化；(c) 反应物溶解速度的影响；(d) 核晶的敏感性 等，使得合成化学变得非常复杂。
催化剂材料基础
一．基本概念
图 3-4 硅酸盐的基本结构 (a) 一维链状， （b）、（c）二维片状
催化剂材料基础
一．基本概念
图3-5 沸石分子筛的几种结构单体
催化剂材料基础
二、几种典型沸石分子筛的结构
1. 八面沸石类
图3-6 几种八面沸石类分子筛的拓扑学结构
催化剂材料基础
二、几种典型沸石分子筛的结构
二、分子筛的改性概述
2．表面性质的调节 分子筛可以作为酸性载体利用离子交换法、浸渍法或机 械混合法等担载金属或氧化物，制备多功能催化剂。
催化剂材料基础
二、分子筛的改性概述
3．骨架元素的同晶交换 反应式如下： M1/nAlO2(SiO2)x + SiCl4 → 1/nMCl3 + AlCl3 +
(SiO2)x+1
催化剂材料基础
第七节 分子筛的催化性能
1 2 3 4 5
基本概念 沸石分子筛在催化中的应用举例
ZSM-5分子筛
磷铝系列分子筛 介孔分子筛
催化剂材料基础
一、基本概念
1．沸石分子筛作催化剂的优越性能 (1) 沸石具有晶体结构，较高的化学及热稳定性，使催 化剂的制备及活性易于重复。
(2) 沸石的离子交换性能，使其具有可控制及逐渐变化
催化剂材料基础
第三章 分子筛催化剂
催化剂材料基础
第三章 分子筛催化剂
3.1 概 论 3.2 分子筛的分类
3.3 分子筛的合成
3.4 分子筛的结构 3.5 分子筛的特征与改性
3.6 分子筛的吸附性能
3.7 分子筛的催化性能
催化剂材料基础
第一节 概论
根据分子聚集状态的不同，物质可分为气体、液体和 固体。不同的分子，其大小，形状和极性是不同的。 经典的沸石组成可表示为： Mx/n [ (AlO2)x(SiO2)y ] zH2O
图3-3 SAPO-34的NH3-TPD图 n(TEA)/n(TEA+DEA)的量，A：1.0, B：0.7，C: 0.5, D: 0.3, E: 0.1, F: 0.
催化剂材料基础
三．模板剂在分子筛合成中的作用
1、模板作用 2、结构导向作用 3、空间填充作用 4、平衡骨架电荷
催化剂材料基础
第四节 分子筛的结构
催化剂材料基础
二、分子筛吸附的特点
表3-4 分子筛对直链醇的选择吸附
吸附质 正丁醇 异丁醇 仲丁醇苯 温度（℃） 压力（mmHg） 25 25 25 2.0 3.0 1.5 吸附量（g）/吸附剂 硅胶 活性炭 12.6 27 39 1.4 21 21 0.3 25 24
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二、分子筛吸附的特点
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第二节 分子筛的分类
按分子筛的发展历史及Si/Al比高低划分，主要类型见表 3-1。分子筛还可按照孔径大小分类，如微孔、小孔、中 孔、介孔（2-50 nm）。
表3-1. 分子筛的分类 Si/Al 1-1.5 2-5 10-100 ∞ 磷铝分子筛 介孔分子筛
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举例 A,X M ZSM-5 硅 沸石 APO，SAPO SBA-15，MCM-41
2. MCM-41分子筛 MCM-41分子筛，具有六方规则排列的一维孔道，孔径分 布均一且可在1.5-10 nm之间系统调变，这一中孔材料的 发现，不仅将分子筛和沸石由微孔范围扩展至中孔范围，
且在微孔材料(沸石)与大孔材料(如无定型硅铝酸盐)之
间架起了一座桥梁。
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第八节 分子筛催化剂的表征
(3) 包藏离子。
(4) 水合解离。 (5) 骨架元素空位。 (6) 阳离子移位。 (7) 骨架中断。
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二、分子筛的改性概述
1．分子筛孔径的精密调节 (1) 交换不同半径阳离子 (2) 利用化学沉积法(CVD)调节分子筛孔径
图3-11SiHZSM-5上二甲苯异构体分布
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图3-12不同Ge沉积量HM的NH3-TPD图
(c) 裂解气及其他气体的干燥
(2) 液体的干燥
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三、分子筛在吸附分离领域的应用
2. 净化与分离 (1) 气体的净化和分离 (a) 天然气和烃类气体的净化
(b) 氢气的净化及稀有气体的精制
(c) 分子筛富集氧气 (2) 液体的净化与分离 (a) 分子筛脱蜡 (b) 分子筛脱芳烃
(c) 吸附分离对二甲苯
的性能。 (3) 沸石具有分子大小的微孔，可以对分子进行筛分及 选择，即具有“筛子”作用。
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一、基本概念
(4) 具有高活性及独特的选择性，即具有择形催化作用。 (5) 对含S化合物具有高的抗毒能力。 (6) 可保留高度分散的金属离子于沸石孔腔中，形成优 良的双功能催化剂。
(7) 在固体中引入非常强的酸位，而不会导致材料腐蚀。