杂原子Mg-Beta的合成及性能考察文献综述

 2021-10-13 20:09:29

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文 献 综 述

1.1 Beta分子筛结构及应用

1.1.1 Beta分子筛结构

沸石分子筛是一种具有独特规整晶体结构、一定尺寸大小和形状的均匀孔道体系的物质，它的比表面积一般比较大，并且大部分种类的沸石分子筛表面具有较强的酸中心，其晶体内部能够提供强大的静电场和极性作用。这些特有性质使它成为一类性能优异的固体酸催化剂，并且能够提供独特的择形催化功能、强的吸附分离性能及离子交换性能。Beta分子筛作为微孔分子筛的一种，是由Mobil公司Wadlinger等[1]于1967年首次采用水热法使用铝酸钠、硅胶、四乙基氢氧化铵和水为原料，在温度为75~200 oC下晶化3~60天合成得到。它的成功合成标志着高硅沸石的来临。但是由于Beta分子筛晶体结构的复杂性，其单晶结构在随后相当长的时间内未被解析出来；加上ZSM[2,3]系列沸石的合成与成功应用，使得Beta分子筛的研究工作沉寂了近二十年之久。

1988年，Newsam等[4]应用电子衍射、高分辨电子显微镜和计算机模拟等现代技术研究Beta分子筛的结构，认为它是由四方晶系的A单型体和单斜晶系的B单型体这两种结构有序堆积成的堆垛层错结构。而且这两种结构的出现几率各占一半，随机分布。随后，他又进一步给出了A单型体和B单型体皆是由同一种含有对称中心的三级结构单元（tertiary building unit，TBU）按照左旋（L）或者右旋（R）顺序堆垛而成，并且A构型的结构组成顺序是RRRR.（或者LLLL.），B则是RLRL. [5]。

同时期内，Higgins等[6]利用模型法、原子间距最小二乘法修正、骨架模型的XRD拟合，并且参照所测定的Beta分子筛的物理化学性能，给出了Beta沸石是由有序的A型、B型和C型结构沿[001]方向堆积成的堆垛层错结构。这三种构型皆含有三个相互垂直相交的12元环的孔道。其中，两个是垂直于[001]面的线性孔道，其孔道大小不受层错结构的影响。并且他进一步给出了在A单型体中这两种孔道的尺寸，分别为5.77.5 和5.66.5 。第三个孔道是平平行于c轴的非线性的孔道，该孔道的形状大小主要取决于层错结构。同时，研究发现，A、B、C三种结构依据一定的几率出现加大了[001]面曲折度。

图1-1 A、B、和C型Beta沸石在[100]和[010]方向的投影[6]

Figure 1-1 [100] and [010] projection of the A, B and C polytypes[6].

(a) polytype A [100], (b) polytype A [010], (c) polytype C [100], (d) polytype C [010], (e) polytype B [100], and (f) polytype B [010].

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