Читайте также: |
|
СИНТЕЗЫ ПОРОШКООБРАЗНЫХ ЦЕОЛИТОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ АЛЮМОКРЕМНИЕВЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ
Некоторые общие условия синтеза
Обычно синтез цеолитов проводится в следующих условиях:
- реакционно-способные исходные соединения типа свежеосажденных гелей или аморфных твердых тел;
- относительно высокие рН в результате использования гидроокисей щелочных металлов или других сильных оснований;
- низкотемпературные гидротермальные условия с сопутствующим низким автоклавным давлением, создаваемым насыщенными парами воды;
- высокая степень пересыщения по компонентам геля, ведущая к образованию зародышей большого числа кристаллов.
Используемый гель представляет гидратированный алюмосиликат металла, полученный либо из водных растворов, реакционно-способных твердых тел или коллоидных золей, либо из реакционно-способных алюмосиликатов типа остаточных структур метакаолина (получены из каолина путем дегидроксилирования) или стекол. Получение и свойства аморфных силикатных гелей типа силикагелей были предметом многочисленных исследований в течение ряда лет. Силикагель определяют как «коллоидную систему твердого типа, в которой коллоидные частицы в какой-то степени образуют когерентную структуру, причем эта структура пронизана системой, состоящей из кинетических единиц, меньших, чем коллоидные частицы (обычно жидкостью).
Гели кристаллизуются в закрытых гидротермальных системах, обычно при температурах от комнатной до 175 °С. В некоторых случаях используются и более высокие температуры, до 300 °С. Давление обычно соответствует давлению насыщенных паров воды при данной температуре. Длительность кристаллизации изменяется от нескольких часов до нескольких дней. Полученные алюмосиликатные гели сильно различаются по внешнему виду: это могут быть плотные полупрозрачные вещества, непрозрачные желатинообразные осадки и гетерогенные смеси аморфных твердых тел, диспергированных в водном растворе. Щелочные металлы образуют растворимые гидроокиси, алюминаты и силикаты и поэтому весьма удобны при приготовлении гомогенных смесей.
Получение геля и кристаллизацию в системе Na2O — Al2O3 –SiO2 –Н2O можно представить схематически следующим образом:
NaOH (aq) + NaAl(OH)4 (aq) + Na2SiO3(aq)
↓ Т1 = 25°С
[Naa(AlO2)b (SiO2)c· NaOH·H2O] (гель)
↓ Т2 = 25-175°С
Nax [(AlO2)b (SiO2)у] mH2O + раствор
Кристаллы цеолита
Легкость, с которой кристаллизуются цеолиты, объясняется высокой реакционной способностью геля, соответствующей концентрацией щелочи и высокой поверхностной активностью, обусловленной небольшими размерами частиц рассматриваемых твердых фаз. Гель, вероятно, образуется вследствие сополимеризации индивидуальных силикатов и алюминатов по механизму конденсационной полимеризации. Состав геля и его структура, по-видимому, определяются размером и структурой полимеризующихся частиц.
Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 75 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Приложение 2 | | | Синтетических цеолитов в различных системах |