э.я.
При обработке цеолитов неорганическими кислотами стехиометрические соотношения между концентрацией протонов в растворе и содержанием атомов А1 в каркасе не выдерживаются, так как процесс деалюминирования в этих условиях растянут во времени. Большую помощь в разработке препаративных методов для таких условий может оказать знание зависимости степени деалюминирования от времени кислотной обработки. Этих данных в литературе, однако, нет. Отсутствуют в научных публикациях и кривые, иллюстрирующие влияние температуры на степень деалюминирования и относительную кристалличность. Без таких данных
использовать термическое деалюминирование для изменения состава каркаса цеолитов нельзя. -
Физические методы определения состава каркаса.
Присутствие внекаркасных соединений не дает возможности использовать химический анализ для определения состава каркаса в цеолитах, прошедших химическое или термическое модифицирование. Поэтому в последние годы большое распространение получили физические методы, которые дают обширную информацию об отношении S1/A1, природе внекаркасных соединений, характере взаимодействия адсорбционных центров с адсорбированными молекулами, а также о формировании каталитически активных центров. Особенно широкое применение нашли методы порошковой рентгенографии, электронного микроанализа, фотоэлектронной спектроскопии, ИК-спектроскопии, ЯМР, термического анализа, дейтерообмена и адсорбционной микрокалориметрии.
Порошковая рентгенография.
Метод рассчитан на анализ порошковых препаратов и поэтому имеет важнейшее значение для идентификации и характеристики структуры синтетических цеолитов. Пропуская через спрессованный порошок цеолита узкий пучок монохроматических, рентгеновских лучей, можно получить дифрактограмму, на которой: лучи, отклоненные отдельными плоскими сетками, фиксируются в виде ряда пиков. Каждому пику соответствует плоская сетка со своими индексами (hkl) и поэтому первой операцией при расшифровке дифрактограмм является индексирование отдельных пиков. Затем определяют расстояния между пиками и по ним - межплоскостные расстояния и параметры э.я. Размеры э.я. во многих случаях непосредственно связаны с составом каркаса. Так, Брек и Фланиген [543 установили существование линейной зависимости между числом атомов А1 в э.я. фожазита и величиной параметра а. Располагая такими корреляционными уравнениями, можно определить содержание А1 и отношение SI/A1 в каркасе по рентгенографическим данным. Если по положению пиков судят о размерах э.я., то по их интенсивности - об относительной кристалличности цеолитов. Относительную кристалличность обычно оценивают в процентах, принимая за 100% величину пика, наименнее чувствительного к изменению состава каркаса.
Электронный микроанализ и фотоэлектронная спектроскопия
Электронный микроанализ используют для характеристики распределения отдельных компонентов вдоль различных кристаллографических направлений кристаллитов. В литературе опубликован ряд работ по применению электронного микроанализа для оценки распределения А1 в кристаллитах цеолитов ZSM-5. Так, Боллмус и Майер установиш, что в центральной зоне кристаллитов содержание А1 близко к нулю, но оно быстро увеличивается по направлениям в сторону внешней поверхности [553.
Фотоэлектронная спектроскопия позволяет надежно установить отношение S1/A1 в приповерхностных слоях кристаллитов (2.0 -
мкм). Путем сопоставления этих данных с результатами химического анализа можно получить представление о степени однородности распределения алюминия от поверхности вглубь кристаллитов. Исследуя этим методом серию морденитов, Миначев с сотр. [56] показал, что в деалюминированных образцах приповерхностные слои содержат значительно меньше А1, чем слои, удаленные от поверхности.
ИК-спектроскопия
Do'stlaringiz bilan baham: |