微波作為一種能源正以非常迅速的步伐進入化學(xué)反應(yīng),且應(yīng)用面越來越廣。微波作用下分子篩的合成與改性是其中重要的一個方面。從原理上講,微波介電加熱效應(yīng)、微波離子傳導(dǎo)損托及局部過熱效應(yīng)等是加速化學(xué)反應(yīng)的主要因素。微波這種原位能量轉(zhuǎn)換加熱模式具有許多獨特之處,微波與分子的耦合能力依賴于分子的性質(zhì),這就有可能控制材料的性質(zhì)和產(chǎn)生反應(yīng)的選擇性,也就是說一種反應(yīng)物或達到?jīng)Q定反應(yīng)速率的過渡態(tài)配合物或中間體能有選擇地吸收微波能,從而引起大的速率增加。
除了加熱效應(yīng)之外,微波可能還使一些分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使一些化學(xué)鍵斷裂或使分子活化,而促進多種類型的化學(xué)反應(yīng)。目前對于微波的非熱效應(yīng)從理論上和實驗上解釋都還不完善,且有相左的觀點,如與耗散結(jié)構(gòu)理論有關(guān)的觀點是其中的一個。關(guān)于微波促進化學(xué)反應(yīng)以及分子篩晶化等的理論問題,尚有待于進一步深入的研究。
微孔化合物的微波輻射晶化法是20世紀70年代才發(fā)展起來的新的合成路線。此法具有條件溫和、能耗低、反速率快、粒度均一旦小的特點。例如 Na-A型分子篩,在常壓微波作用下很短時間,甚至1min即可合成出結(jié)晶度較高的晶體。因此,這種新的合成路線預(yù)計能實現(xiàn)快速、節(jié)能和連續(xù)生產(chǎn)分子篩的目標。其他成功的例子如FeAPO4-5,CoAPO-5,CoAPO-44等雜原子微孔化合物的微波合成,NaY型分子篩、ZSM-5、TS-1、VPI-5等微孔化合物的微波法合成,應(yīng)用于制備分子篩膜,將鹽類或氧化物分散到分子篩孔道中,以及修飾、改性孔道組分與結(jié)構(gòu)等。
總之,在微波輔助下進行沸石離子交換是可行的。它具有方便、快速、交換度高,可交換常規(guī)方法不易進入位置的離子,尤其適用于實驗室制備小批量離子交換型沸石分子篩樣品。僅就目前的結(jié)果看,微波法應(yīng)用在微孔晶體的合成、修飾改性與二次合成,微孔材料如超微粒、納米態(tài)與膜等的制備等方面均已表現(xiàn)出一定的成功與特點。目前已引起分子篩化學(xué)界的廣泛研究頭趣。湖南天怡新材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產(chǎn)品的分子篩廠家,如有需求,歡迎咨詢。
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