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发布时间:2022-07-07 19:46:23
分子筛的骨架结构由初级结构单元进行有限或者的连接后而形成的。有限的结构单元,如次级结构单元通常是指由TO4四面体通过共同使用的氧原子,从而按照不同的连接方式组成的多元环结构,比较常见的环结构如四元环、五元环、六元环、双四元环和双六元环。现在所发现的为18种次级结构单元。例如4-4次级结构单元,它所代表的的是两个四元环,即双四元环。正如我们所熟知的A型分子筛,它就是通过SOD笼与双四元环之间进行连接从而形成了沸石分子筛。当然我们所说的SBU只是在理论意义上的拓扑单元,是为了更好的理解和解释沸石分子筛的结构,不能这样就认为是沸石分子筛晶化过程的真实物种。
分子筛的骨架中存在一特征笼状结构单元,而笼状结构单元又是根据确定它们多面体的多元环来描述的。例如,我们所熟悉的SOD笼它由八个六元环和六个四元环来组成的,一般简写成4668。不同的分子筛骨架会含有相同的笼状结构单元,换句话说,同一个笼状结构单元通过不同连接方式会形成不同的分子筛骨架结构类型。一个经典的例子就是SOD笼。在初级结构单元与初级结构单元的连接中,要遵守Lowenstein规则:在***骨架结构中,铝与铝不能相邻;在磷酸盐骨架结构中,如SAPO-34,铝是不能和二价或者三价金属原子相邻、以及磷不能与硅或磷相连的。
分子筛骨架中Si04四面体为电中性,A104带有一个负电荷,P04带有一个正电荷。因此,由Si04和A10一四面体构成的***酸盐分子筛具有阴离子骨架结构。骨架负电荷由额外的阳离子平衡。***酸盐分子筛的化学通式 为:A(Sio2)(ALO2)x?mH20[1](A:阳离子,价态为n),阳离子和吸附水位于孔道中。由[A104]-和[P04]+四面体严格交替构成的磷酸铝分子筛AlP04-nM骨 架具有电中性,不需要额外的阳离子来平衡骨架电荷,只有吸附水或模板剂分子存 在于孔道中。
在通常情况下,分子筛的结构遵循Lowenstein规则,即四面体位置上的两个铝原子不能相邻。与此类似的是,在磷酸盐及取代的磷酸盐(4; 2)-连接的骨架 结构中,铝不能与二价或三价金属原子相邻,磷不能与硅或磷原子相邻。
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