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CXN天然沸石的研究Ⅵ .耐酸性及不同陽離子型沸石結構的熱穩(wěn)定性
信息來源：濰坊沸石生物技術開發(fā)中心 作者：
以X射線粉末衍射(XRD)結晶度測定法觀測CXN(STI型)天然沸石在不同濃度鹽酸(HCl)熱溶液中的結構耐酸性,以及比較和研究用不同方法制備的結構超穩(wěn)化高硅H-STI-Ⅰ和H-STI-Ⅱ沸石及其不同陽離子交換型M-STI(M=Li,Na,K,Ca,Ag)系列沸石在程序階梯升溫過程中的結構熱穩(wěn)定性.用X射線熒光散射(XRF),29Si與27Al固體核磁共振(MAS NMR)表征超穩(wěn)化高硅H型沸石的組成與結構性質.結果表明該天然沸石在濃度低于2 mol/L鹽酸中可較長時間保持結構完美.視陽離子類型不同,經1173 K焙燒后M-STI-Ⅰ系列沸石與M-STI-Ⅱ系列沸石相對結晶度降低百分數分別為2.5%～18%與0～35%.在M-STI-Ⅰ系列沸石中,焙燒前后相對結晶度下降幅度的次序為K型＜(H,Li,Na)型＜(Ca,Ag)型,而M-STI-Ⅱ系列沸石,(Na,K)型＜(Li,H,Ca)型＜Ag 型.從沸石骨架硅鋁比、結構缺陷、陽離子種類及其氧化物形成熱等方面討論影響沸石結構熱穩(wěn)定性的因素。
我國富產的天然礦物CXN沸石品位高、儲量大,其 骨架拓撲結構為sTI(stilbite)型,屬富鈣型沸石.類似 的礦物在印度及歐美等地也有發(fā)現(xiàn)121.由于該天然沸石 熱穩(wěn)定性較差,350℃焙燒Zh骨架結構完全被破壞,在 催化和吸附等領域的應用受到極大限制. CXN沸石的骨架硅鋁比(S做l一3.2)高于Y型沸石 而低于絲光沸石.理論上推斷,其陽離子交換容量應在 二者之間.但Y沸石在酸中極不穩(wěn)定,而絲光沸石雖抗 酸性強,但其陽離子交換容量較低.天然CXN沸石經 改性后的H型沸石具有較高的銀離子交換容量(銀負載 量最高可達26%)和抗酸性能,已被成功開發(fā)用于抗酸離 子交換劑和吸附劑,開拓了該天然沸石應用的新領域. Ag一s皿沸石還可用作無機抗菌劑.本課題組曾發(fā)現(xiàn)經 HCI交換后的H-Sn沸石骨架脫鋁,熱穩(wěn)定性顯著提高. 陽離子種類對Sn沸石骨架結構熱穩(wěn)定性影響的研 究既有實用價值也有理論意義.但該項工作的系統(tǒng)研究 尚未見文獻報道.陽離子種類及其與骨架的相互作用是 決定STI型沸石結構熱穩(wěn)定性的重要因素.
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