Mis on tseoliidi molekulaarsõela ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe?

Mis on tseoliidi molekulaarsõela ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe?

Ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe (SiO₂/AlO₃molaarsuhe) on tseoliitmolekulaarsõelte põhinäitajate põhiline regulatiivne parameeter, mis mõjutab otseselt nende raamistiku stabiilsust, happekoha jaotust ja pooride topoloogiat. Tutvume erineva räni-alumiiniumi suhtega tseoliitmolekulaarsõelte tüübi-omaduste, struktuuri-omaduste ja toimivussuhete kohta, samuti nende rakenduste ühilduvust naftakeemiatööstuses, keskkonnakaitses jne.

Ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhte määratlus

• Ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe viitab räni-hapniktetraeedri (SiO) molaarsuhtele või aatomsuhtele (Si/Al)₄) alumiinium-hapniktetraeedriks (AlO₄) molekulaarsõela raamistikus. Ja selle väärtus määrab raamistiku laengutiheduse ja katioonide kompenseerimise viisi.
• Madala ränidioksiidi suhtega alumiiniumoksiidi molekulaarsõelal on raamistikus kõrge negatiivse laengu tihedus ja see nõuab palju katioonide kompenseerimist. Kõrge ränidioksiidi suhtega alumiiniumoksiidi molekulaarsõela raamistikus domineerivad tugevad Si-O-Si sidemed ja selle topoloogiline struktuur on väga termiliselt stabiilne. Ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe reguleerib molekulaarsõela happe tugevust, pooride suuruse jaotust ja hüdrofoobsust, muutes selle sobivaks erinevate tööstuslike stsenaariumide jaoks.

Tseoliidi molekulaarsõela klassifikatsioon

Ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhte reguleerimise mehhanism

• Happesuse reguleerimine: Brønstedi happesaitide allikaks on alumiiniumi aatomid ja ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe mõjutab otseselt happe tihedust ja tugevust: Kui ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe suureneb 20-lt 150-le, väheneb nõrkade hapete (desorptsioon 120 kraadi juures) ja tugevate hapete kohtade (desorptsioon kraadi juures 400Z0-5%) koguhulk. Tugevate happekohtade osakaal kõrge ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhtega (nagu ZSM-5-300) väheneb, pärssides vesiniku ülekande kõrvalreaktsiooni ja propüleeni selektiivsus tõuseb 81,5% -ni.
• Poori struktuur ja adsorptsioonivõime: kui ZSM-22 molekulaarsõela ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe suureneb 40-lt 130-le, suureneb pooride maht kõigepealt 0,25 cm-ni.³/g ja kahaneb seejärel 0,18 cm-ni³/g, because the framework shrinkage is aggravated under high silicon conditions. ZSM-5 molecular sieve with a silica alumina ratio of >100 tolueeni adsorptsioonivõime on 41 mg/g, mis on 70% kõrgem kui ZSM-5-l, mille ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe on 38, kuna tõhustatud hüdrofoobsus vähendab veemolekulide konkureerivat adsorptsiooni.
• Termiline stabiilsus ja hüdrotermiline vastupidavus: madal -räni Y-tüüp (SiO₂/Al₂O₃=2) läbib luustiku kokkuvarisemise 660 kraadi juures, samas kui kõrge -räni ZSM-5 (SiO)₂/Al₂O₃>30) talub temperatuuri kuni 900 kraadi. Kui ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe Cu/SSZ-13 katalüsaatoris suureneb 6-lt 16-le, suureneb SCR-i aktiivsuse retentsioonimäär 45%-lt 85%-le pärast hüdrotermilist töötlemist temperatuuril 800 kraadi /16h, mis on tingitud deluminatsioonikiiruse vähenemisest.

Räni-alumiiniumoksiidi suhte kohandamise strateegia tööstuslikes rakendustes

• Vedelkatalüütiline krakkimine (FCC): kui USY molekulaarsõela ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe on 6-8, väheneb koksi selektiivsus 2,5 protsendipunkti ja kerge õli saagis suureneb 3%.
• Metanool ja olefiinid (MTO): kui SAPO-34 molekulaarsõela ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe on 0,3-0,5, ulatub etüleeni/propüleeni selektiivsus 80% -ni. Liiga kõrge ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe kiirendab polütsükliliste aromaatsete süsivesinike süsiniku sadestumist ja põhjustab deaktiveerumist.
• Lenduvate orgaaniliste ühendite adsorptsioon: ZSM-5 molekulaarsõela, mille ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe on 300, benseeni seeria jaoks on 120 mg/g ja läbitungimisaega pikendatakse 66 minutini, mis on parem kui 40 mg/g aktiivsöel.
• NOx eemaldamine: Kui Cu/LTA katalüsaatori ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhe on 16-23, jääb NOx konversioonimäär pärast hüdrotermilist vanandamist 600 kraadi juures 90%, millel on nii kõrge aktiivsus kui ka vastupidavus.
• Kontrollitud ravimi vabanemine: Madala ränidioksiidi alumiiniumoksiidi suhtega (1,5–2,0) A-tüüpi tseoliidi molekulaarsõel saavutab ibuprofeeni püsiva vabanemise läbi pooride suuruse reguleerimise, 24-tunnise vabanemiskiirusega 95%.
• CO₂püüdmine: Amiin-funktsionaliseeritud X tüüpi tseoliidi molekulaarsõel (ränidioksiid-alumiiniumoksiidi suhe 2,5) säilitab CO₂adsorptsioonivõime 12 massiprotsenti niisketes tingimustes ja selle veekindlus suureneb 3 korda.