分子筛的结构单元和孔结构.ppt

分子筛的结构单元及孔结构 PPT制作:韩琳琳 目录 1、分子筛简介 1.1定义 1.2分类 1.3特点 2、分子筛的结构 2.1一级结构 2.2二级结构 2.3三级结构 3、分子筛的孔道 3.1描述分子筛空间结构的几个基本概念 3.2常见沸石的孔道 分子筛简介 定义： 广义：具有网状结构的天然或人工合成的化学物质如交联葡聚糖、沸石等，当作为层析介质时，可按分子大小对混合物进行分级分离。 狭义：沸石.Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]?? H2O 特点：具有筛分大小不同的流体分子的能力 分类：（按孔径分） 微孔：小于2nm 介孔：2 ~ 50nm 大孔：大于50nm 分子筛的结构 一级结构（硅、铝四面体） 硅氧四面体和铝氧四面体相互联结时遵守如下规则： (a) 四面体中的每个氧原子都是共用的 (b) 相邻的两个四面体之间只能共用一个氧原子 (c) 两个铝不直接相联 分子筛的结构 二级结构———环 四面体通过特定氧原子相连 分子筛的结构 二级结构-----多元环 分子筛的结构 三级结构 -------笼 二级结构单元通过氧桥进一步互相连接形成三维空间的多面体，这种多面体叫做晶穴或称空穴空腔、笼是构成沸石分子筛的主要结构单元 包括六方柱笼、立方体（γ）笼、α笼、β笼，八面沸石笼等。 笼进一步排列构成沸石骨架 分子筛的结构 三级结构 -------笼 六方柱笼 β笼 α笼 立方体（γ）笼 分子筛的孔道 ●晶孔：晶穴与外部或其他晶穴相通的部位，晶体结构中的每一个多元环都可以看是晶孔。 ●孔道：二级结构单元在组合过程中往往能围成更大的孔笼，每个孔笼又通过多元环窗口与其他孔笼相通，在分子筛晶体内部形成了许多通道，称之为孔道。 ●孔道的维数：可以是一维、二维的或三维的。 ●孔径大小：分子筛可以分为小、中、大、超大孔，它们的窗口分别由8、10、12和大于12个TO4四面体联接而成。 ●孔道的形状：直孔道形，笼状（呈葫芦状） 分子筛的孔道 -------常见沸石的孔道 ?A型沸石(LTA) 互相垂直的三维孔道体系，主孔道为八元环，直径约0.42nm，?笼的最大直径为1.14nm ??分子筛(BEA) 三维的孔道体系，沿a和b方向具有十二元环直孔道，孔径约为0.73 ? 0.60nm；沿c方向具有扭曲的十二元环孔道，孔径约为0.56 ? 0.56nm 分子筛的孔道 -----常见沸石的孔道 ?X 型沸石、 Y 型沸石和八面沸石(FAU): 与金刚石晶体结构类似的三维孔道体系，主孔道为十二元环，孔口直径约 0.7?0.8nm，八面沸石笼的最大直径为 1.18nm ?丝光沸石(MOR)： 丝光沸石的主孔道为椭圆形的 十二元环直筒形孔道，孔径约为 0.65 ? 0.70nm，主孔道之间有 八元环孔道，八元环孔道尺寸为 0.26? 0.57nm，丝光沸石的孔道 体系是二维的 谢谢大家！ 谢谢大家！