分子篩廠家講解：分子篩結(jié)構(gòu)特性—骨架鋁分布和結(jié)構(gòu)

催化活性物種，即質(zhì)子、金屬離子或更復(fù)雜的陽(yáng)離子聚集體，補(bǔ)償了微孔硅鋁骨架的負(fù)電荷。相應(yīng)的帶負(fù)電荷的鋁氧四面體的晶體學(xué)位置在很大程度上決定了活性中心的位置，也因此可能對(duì)分子篩催化活性和選擇性有者顯著影響。 因此，非常迫切地需要了解確切的鋁的位置和影響其在分子篩中分布的因素。相關(guān)的問(wèn)題是鋁分布如何影響受限陽(yáng)離子物種的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，以及它們?cè)诜肿雍Y基質(zhì)中的位置。接下來(lái)，我們簡(jiǎn)要說(shuō)明采用光諧和量子化學(xué)研究高硅分子篩中骨架Al位登的最新進(jìn)展，主要重點(diǎn)將集中在骨架外陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的最新的理論概念上。

最近，基于高分辦率²⁷Al 3Q MAS（魔角自旋）NMR光譜和DFT計(jì)算互補(bǔ)使用的一個(gè)工具，被提出用于研究骨架單元的局部幾何結(jié)構(gòu)和高硅分子篩中Al位置的識(shí)別。相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)允許²⁷Al共振的識(shí)別和量化，這與分子篩骨架中個(gè)別的T位點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。利用雜化DFT：力場(chǎng)的方法對(duì)不同骨架鋁分布的高硅分子篩模型進(jìn)行了優(yōu)化，其中更高水平的方法被應(yīng)用到至少被五個(gè)配位層所包圍的含有Al原子的簇模型中。分子篩的剩余部分由力場(chǎng)方法描述。ZSM-5沸石的一個(gè)既不包括陽(yáng)離子，也不包括水分子的裸露帶電骨架結(jié)構(gòu)被作為基本模型。每種模型只包含一種類型的Al取代。結(jié)構(gòu)確定后，采用了規(guī)范不變的原子軌道方法計(jì)算了優(yōu)化簇模型原子的NMR屏蔽張量。由此計(jì)算出各向同性的²⁷AlNMR位移用于歸屬和解釋實(shí)驗(yàn)觀察的結(jié)果。

這樣得到的結(jié)果可以將觀察到的²⁷Al共振MFI分子篩骨架特定的T位點(diǎn)。雖然²⁷Al各向同性化學(xué)位移隨平均T-0-T角度的增大而減小的趨勢(shì)，已經(jīng)被提出作為識(shí)別分子篩中Al位置的一個(gè)工具，但相應(yīng)的相關(guān)性被證明是不適合用于確定位置的。得到了一個(gè)非常重要的結(jié)論：骨架[AIO₄]^-四面體的局部幾何結(jié)構(gòu)不能直接從NMR實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出來(lái)，這些信息只能從理論計(jì)算得到。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。