¿Conoces el mecanismo de cristalización de los tamices moleculares?
Las necesidades de las actividades humanas prácticas y el desarrollo de campos de aplicación impulsan continuamente el desarrollo de tamices moleculares de zeolita. Este progreso nos ha llevado de la zeolita natural a la zeolita sintética, de la zeolita con bajo contenido de sílice a la zeolita con alto contenido de sílice, y del tamiz molecular de sílice-alúmina al tamiz molecular de fósforo-aluminio. Además, los avances han dado lugar a microporos ultragrandes, materiales mesoporosos, estructuras porosas inorgánicas, MOF y materiales macroporosos emergentes. Estos desarrollos aumentan efectivamente el rendimiento, reducen los costos de síntesis y minimizan la contaminación ambiental. Se espera que este documento proporcione una ayuda poderosa para un mayor desarrollo de los tamices moleculares de zeolita.
Mecanismo de transición de fase líquida.
Anten Chemical cree que los núcleos de cristal de tamiz molecular se forman en la fase líquida o en la interfaz del gel. El crecimiento de estos núcleos consume los iones de hidratación de silicato en la solución. La solución proporciona las unidades estructurales solubles requeridas para el crecimiento del cristal de tamiz molecular de zeolita. Durante el proceso de fusión, el consumo de componentes de la fase líquida conduce a la disolución continua de la fase sólida del gel.
Después de mezclar las materias primas, se forma el gel de aluminosilicato inicial, que está desordenado pero puede contener algunas unidades estructurales primarias simples, como anillos de cuatro miembros y anillos de seis miembros. A medida que el gel y la fase líquida alcanzan el equilibrio de disolución, el producto de solubilidad de los iones de aluminosilicato depende de la estructura y la temperatura del gel. Cuando la temperatura sube para cristalizar, se establece un nuevo equilibrio entre el gel y la solución. Un aumento en la concentración de aluminosilicatos en la fase líquida conduce a la formación de núcleos cristalinos, seguido por el crecimiento de cristales.
Durante la nucleación y el crecimiento de cristales de los tamices moleculares, los iones de silicato en la fase líquida se consumen, lo que da como resultado la disolución continua del gel amorfo. Finalmente, el gel se disuelve por completo y el cristal de tamiz molecular de zeolita crece hasta alcanzar su tamaño completo.
Mecanismo de transición de fase sólida.
De acuerdo con la teoría de la fase sólida, la fase sólida del gel no se disuelve y la fase líquida no participa directamente en la nucleación de los tamices moleculares y el crecimiento de cristales durante el proceso de cristalización. Cuando se mezclan las materias primas, los grupos silicato y aluminato se polimerizan para formar un gel inicial de aluminosilicato.
Aunque se genera una fase líquida intergel, esta fase líquida no participa en el proceso de cristalización y permanece constante en todo momento. El gel inicial se despolimeriza y se reorganiza bajo la acción de los iones OH para formar las unidades estructurales primarias requeridas por ciertos tamices moleculares de zeolita. Estas unidades estructurales primarias se reorganizan alrededor de los cationes hidratados para formar poliedros. Luego, los poliedros se agregan y se conectan para formar cristales de zeolita.
Mecanismo de transición de dos fases
Mecanismo de transición de dos fases, se cree que existen tanto el mecanismo de fase sólida como el mecanismo de fase líquida de cristalización por tamiz molecular, y pueden ocurrir en dos sistemas respectivamente, o en el mismo sistema. Por ejemplo, Gabelica descubrió que con diferentes proporciones de reactivos y condiciones de reacción, tanto la transición de fase sólida como la transición de fase líquida pueden ocurrir en el sistema de síntesis ZSM-5.
La investigación sobre el mecanismo de formación de los tamices moleculares ha progresado considerablemente, pero aún está en desarrollo y debe ser confirmada por más investigaciones. Si tiene alguna pregunta sobre el mecanismo de cristalización de los tamices moleculares, comuníquese con nosotros.
Referencia
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