分子篩廠家講解：分子篩低水硅比合成法

雖然利用氟化物來合成含硅分子篩已經(jīng)研究了很多年，但直到瓦倫西亞理工大學(xué)的Corma教授經(jīng)過幾年的研究才發(fā)現(xiàn)氟化物用于分子篩合成的全部價(jià)值。Corma和他的團(tuán)隊(duì)通過把HF和高濃度的溶膠混在純硅中，合成了低骨架密度的分子篩。在這個(gè)方法中，溶膠區(qū)別于干膠合成法，不與水相分離。在傳統(tǒng)的合成方法中，在水硅比大于25的條件下可以較容易地合成均相分子篩和溶膠。當(dāng)水硅比小于10時(shí)，在氟化物的存在下可以合成出β沸石，其中不添加晶化劑。在之前的分子篩合成專利中，只能合成出硅鋁比在5~100之間的β沸石，通過硅的核磁共振譜圖可以看出β沸石不存在連接部位的缺陷。那時(shí)，低骨架密度的沸石分子篩僅僅存在于高鋁骨架的沸石分子篩中，例如菱沸石、八面沸石和A型沸石。幾年之后，人們采用氟化物合成了β沸石、純硅的菱沸石。與β沸石相比，菱沸石結(jié)構(gòu)中包含了更少Si（OSi）₃結(jié)構(gòu)缺陷?？蒲腥藛T發(fā)表的綜述描述了水硅比對在氟化物存在和低水硅比條件下合成大量全硅和高硅分子篩有很大的影響。相同的溶膠和不同的水硅比可以合成出不同的分子篩。研究發(fā)現(xiàn)，低水硅比下合成的沸石分子篩具有較低的骨架密度。在HF存在、以TMA^＋為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、水硅比為3的條件下，可以合成出低骨架密度的CHA型沸石；在水硅比為7.5時(shí)，可以合成出中等密度的SSZ-23分子篩（SST）；在水硅比為15時(shí)，可以合成出高密度的SSZ-31分子篩。

雪佛龍公司研究實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Zones在氟化物存在的條件下，通過采用低水硅比合成出許多其他骨架結(jié)構(gòu)的全硅分子篩。通過以上新方法不但合成了硅酸鋁和硼硅酸鹽分子篩，同時(shí)還合成了新型分子篩骨架結(jié)構(gòu)

A型沸石是具有雙四元環(huán)結(jié)構(gòu)的硅酸鋁分子篩，距其首次合成已經(jīng)50多年了。在很長一段時(shí)間內(nèi)，人們都沒有合成出具有D4R結(jié)構(gòu)的硅和硅酸鋁分子篩，然而，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了很多磷酸鹽骨架結(jié)構(gòu)的分子篩，例如ACO、AFY、AST、CLO和DFO分子篩也都具有D4R結(jié)構(gòu)。不久，研究者們合成出具有D4R結(jié)構(gòu)的高硅骨架分子飾，其中AST、IT0-7、ITQ-12和ITQ-13分子篩是典型代表。在上述所有沸石分子篩的合成過程中都采用了氟化物。利用X射線衍射和核磁共振表征，可以確定氟離子對D4R結(jié)構(gòu)的合成起結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的作用，同時(shí)使二級結(jié)構(gòu)單元具有高密度的四元環(huán)。在一些材料中發(fā)現(xiàn)氟化物與硅原子之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的作用，可以產(chǎn)生五配位的[SiO₄F]^-物種。在D4R結(jié)構(gòu)的分子篩中，氟離子位于立方體的中心。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。