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ZSM-5分子篩,以下是基本科普介紹

一、基本信息

中文名:ZSM-5分子篩

外文名:Zeolite Socony Mobil–5

類型:高硅沸石分子篩

二、結(jié)構(gòu)特點

基本單元:以四面體的硅氧簇為基本單元,通過氧橋鍵結(jié)合形成長鏈狀結(jié)構(gòu),再通過交錯排列的方式形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

孔道系統(tǒng):具有兩種相互交叉的十元環(huán)孔道,分別為直筒形孔道和“Z”字形橫向孔道。直筒形孔道為橢圓形,長軸約為5.75.8?,短軸約為5.15.2?;“Z”字形橫向孔道截面接近圓形,孔徑約為5.4±0.2?。此外,還有約0.38nm的微孔。

晶體結(jié)構(gòu):屬于正交晶系,空間群為Pnma,具有較高的陰離子骨架密度。

三、性能特點

熱穩(wěn)定性:ZSM-5分子篩具有較高的熱穩(wěn)定性,能夠在高溫條件下保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能。其熱穩(wěn)定性隨硅鋁比的增加而提高,可經(jīng)受1100℃的高溫,是已知沸石中熱穩(wěn)定性較高者之一。

水熱穩(wěn)定性:經(jīng)過700℃水蒸氣處理,ZSM-5分子篩可保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

耐酸性:ZSM-5分子篩具有良好的耐酸性,能夠耐受除氫氟酸以外酸。

憎水性:ZSM-5分子篩顯示出憎水的特性,不易吸附水分子。

擇形選擇性:由于具有 特別的孔道結(jié)構(gòu),ZSM-5分子篩在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的擇形選擇性,能夠選擇性地催化裂化特定的烴類分子,同時阻滯非目標(biāo)分子的反應(yīng)。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

石油化工:ZSM-5分子篩被廣泛用作催化裂化、芳構(gòu)化、烷基化等反應(yīng)的催化劑,可用于生產(chǎn)高辛烷值汽油、低芳烴柴油和聚乙烯、聚丙烯等塑料產(chǎn)品。在FCC(催化裂化)催化劑中添加ZSM-5分子篩,對提高汽油辛烷值、增加氣體的烯烴含量有很大益處。

化工:在化工領(lǐng)域,ZSM-5分子篩可用于生產(chǎn)化學(xué)品,如作為對二乙苯催化劑和二甲苯異構(gòu)化催化劑等。

環(huán)保:在環(huán)保領(lǐng)域,ZSM-5分子篩可用于催化氧化氮氧化物和揮發(fā)性有機物等有害氣體,還可用于從水中提取有機物。

食品加工:在食品加工領(lǐng)域,ZSM-5分子篩可用作吸附劑和干燥劑,能夠吸附和儲存食品中的水分和異味物質(zhì),提高食品的品質(zhì)和保質(zhì)期。

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五、制備方法

ZSM-5分子篩的制備方法通常包括將硅源和有機模板劑混合老化后得到導(dǎo)向膠,再將水、鋁源、堿源、硅源和導(dǎo)向膠混合,在特定溫度范圍內(nèi)晶化后得到ZSM-5分子篩。

 



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