Đồ án tổng quan về Zeolite và ứng dụng của nó trong lọc hoá dầu

1. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Lêi c¶m ¬n.
Em xin ch©n thµnh ¬n thÇy §µo Quèc Tuú ® tËn t×nh h
· íng dÉn vµ chØ
b¶o em, còng nh cung cÊp nh÷ng th«ng tin vÒ tµi liÖu ®Ó em hoµn thµnh
®å ¸n nµy.
Em còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n GS – TS §µo V¨n Têng cïng c¸c
thÇy c« trong bé m«n C«ng NghÖ H÷u C¬ Hãa DÇu trêng §ai Häc B¸ch
Khoa Hµ Néi.® t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó em hoµn thµnh ®å ¸n nµy.
·
§ång thêi còng xin c¶m ¬n c¸c b¹n vµ anh chÞ ® gióp ®ì em trong
·
viÖc t×m tµi liÖu vµ nh÷ng ý tëng gãp phÇn hoµn thµnh ®å ¸n nµy.
Hµ Néi, ngµy 30 th¸ng 3 n¨m 2005
Sinh viªn thùc hiÖn
Vò ThÞ Hoµi
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 1

2. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Më ®Çu
Tríc ®©y trong nhiÒu qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ hydrocacbon ngêi ta ®Òu
sö dông nhiÒu lo¹i xóc t¸c kh¸c nhau, nh×n chung c¸c lo¹i xóc t¸c ®ã ®Òu
kh«ng ®em l¹i hiÖu xuÊt cao mµ cßn khã t¸i sinh sau khi ®em sö dông.
Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c vËt liÖu r©y ph©n tö ngµy cµng ®ãng vai trß
quan träng trong xóc t¸c c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ Zeolit. Nã cµng ngµy
cµng thay thÕ vÞ trÝ c¸c lo¹i xóc t¸c tríc ®©y, v× thÕ ®· thu hót ®îc sù chó
ý cña nhiÒu nhµ khoa häc trªn thÕ giíi ( Lîng xóc t¸c Zeolit ®· sö dông
trong n¨m 1978 vµ kho¶ng 474.000T/n cho nhiÒu qu¸ tr×nh n¨m 1985 :
636.000T/n).
Zeolit lµ mét lo¹i v« c¬ ®îc t×m thÊy trong tù nhiªn ( kho¶ng 40 cÊu
tróc zeolit kh¸c nhau vµ mét sè ®îc tæng hîp tõ nhiÒu nguyªn liÖu kh¸c
nhau nh ®i tõ Si, Al riªng lÎ, cao lanh ( 200 lo¹i zeolit tæng hîp)[1] chóng
®îc øng dông réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc khoa häc còng nh c«ng
nghiÖp víi vai trß chÝnh lµ chÊt xóc t¸c, chÊt hÊp phô vµ trao ®æi ion.
Chóng cßn ®îc sö dông ®Ó t¸ch vµ lµm s¹ch khÝ, t¸ch ion phãng x¹ tõ
c¸c chÊt th¶i phãng x¹ vµ ®Æc biÖt lµ xóc t¸c cho nhiÒu qu¸ tr×nh chuyÓn
ho¸ hydrocacbon. ChÝnh nhê nh÷ng ®Æc tÝnh næi tréi cña nã so víi c¸c
lo¹i xóc t¸c kh¸c nh: bÒ mÆt riªng lín, cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc lùc axit vµ
nång ®é t©m axit, cÊu tróc tinh thÎ xèp víi kÝch thíc mao qu¶n ®ång ®Òu
phï hîp v¬I nhiÒu lo¹i ph©n tö cã kÝch cì tõ 5Ao
- 12Ao
vµ kh¶ n¨ng
biÕn tÝnh tèt.. Do ®ã Zeolit ®îc ®¸nh gi¸ lµ lo¹i xóc t¸c cã ®é bÒn, ho¹t
tÝnh vµ chän läc cao.
ViÖc t×m ra Zeolit tù nhiªn vµ tæng hîp ®îc chóng ®· t¹o nªn bíc
ngoÆt lín trong c«ng nghiÖp ho¸ häc, ®Æc biÖt trong ngµnh dÇu khÝ. Sù
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 2

3. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
øng dông Zeolit lµm t¨ng c¶ vÒ sè lîng vµ chÊt lîng cña s¶n phÈm dÇu
khÝ. Nã ®îc sö dông trong hÇu hÕt c¸c c«ng ®o¹n quan träng nh:
- cracking - Oligome ho¸
- Alkyl ho¸ - Th¬m ho¸ c¸c alkan, aklen
- Izome hãa
HiÖn nay, Zeolit chiÕm kho¶ng 95% tæng lîng xóc t¸c trong läc vµ
ho¸ dÇu.( Tõ läc dÇu truyÒn thèng sang c¸c qu¸ tr×nh chÕ biÕn nguyªn
liÖu míi).
Zeolit ®· chiÕm vÞ trÝ quan träng trong c«ng nghiÖp ho¸ häc còng nh
ho¸ dÇu v× thÕ trong ®å an tèt nghiÖp nµy em xin phÐp giíi thiÖu tæng
quan vÒ Zeolit vµ vai trß xóc t¸c cña nã trong läc vµ ho¸ dÇu.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 3

4. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
PHÇN I : kh¸i NiÖm vµ ph©n lo¹i
I. kh¸i niÖm vÒ Zeolit
Zeolit lµ c¸c alumosilicat tinh thÓ cã kÝch thíc mao qu¶n ( pore) rÊt
®Òu, cho phÐp chóng ph©n chia (r©y) c¸c ph©n tö theo h×nh d¸ng vµ
kÝch thíc x¸c ®Þnh . Thµnh phÇn ho¸ häc cña Zeolit nh sau: [1]
(M+
)x [(AlO2)x (SiO2)y] zH2O
Trong ®ã :
M : lµ cation bï trõ ®iÖn tÝch khung
Z : lµ sè ph©n tö H2O kÕt tinh trong Zeolit
[ ] : Lµ thµnh phÇn mét « m¹ng c¬ së cña tinh thÓ
y/x : lµ tØ sè nguyªn tö Si/Al gäi lµ mo®un cña Zeolit . TØ sè nµy thay
®æi tuú theo tõng lo¹i Zeolit
y/x ≥ 1 ( theo quy luËt lowenstein chØ ra r»ng chØ cã d¹ng liªn kÕt Si-
0-Al; Si-0-Si mµ kh«ng tån t¹i liªn kÕt Al-O-Al )
VD : y/x=1 Zeolit A
y/x= 2 - 5 nh Zeolit Y, Mordenit
§Æc biÖt Zeolit ZSM-11 cã y/x > 10
GÇn ®©y ngêi ta ®· tæng hîp ®îc c¸c Zeolit cã thµnh phÇn ®a d¹ng ,
cã tØ lÖ sè mol Si02/ Al203 cao. ThËm chÝ cã nh÷ng lo¹i cã cÊu tróc t¬ng
tù Zeolit mµ kh«ng chøa c¸c nguyªn tö Al nh Silicalit b»ng ph¬ng ph¸p
khö Al [2]
II - Ph©n lo¹i Zeolit
Zeolit víi c¸c tÝnh n¨ng ®Æc thï cña nã lµ "r©y ph©n tö" ®îc sö dông
rÊt cã hiÖu qu¶ trong qu¸ tr×nh t¸ch hîp chÊt v« c¬, h÷u c¬, lo¹i bá t¹p
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 4

5. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
chÊt trong pha khÝ (h¬i) vµ pha láng. Cã thÓ chia Zeolit theo c¸c híng
sau :
- Theo nguån gèc
- Theo kÝch thíc mao qu¶n
- Theo thµnh phÇn ho¸ häc
1.Ph©n lo¹i theo nguån gèc :
-Zeolit tù nhiªn.
-Zeolit tæng hîp.
Zeolit tù nhiªn kÐm bÒn, lu«n cã xu híng chuyÓn sang c¸c pha kh¸c
bÒn h¬n nh analcime hay feldspars theo chu kú biÕn ®æi ®Þa chÊt l©u
dµi. MÆc dï cã h¬n 40 lo¹i vµ ®îc kÕt tinh tèt nhng do thµnh phÇn ho¸
häc kh«ng cã ®é tinh khiÕt cÇn thiÕt, mËt ®é liªn kÕt c¸c tinh thÓ lµ
kh«ng ®ång nhÊt nªn cã mét sè rÊt Ýt c¸c Zeolit tù nhiªn cã øng dông
trong thùc tÕ nh analcime, chabazite, Mordenit . [3]
Kh¸c víi Zeolit tù nhiªn, Zeolit tæng hîp ®¸p øng tèt h¬n vÒ nghiªn
cøu vµ øng dông c«ng nghiÖp v× vã cã cÊu tróc ®ång ®Òu, tinh khiÕt ®a
d¹ng vÒ chñng lo¹i (h¬n 200 lo¹i) . C¸c lo¹i Zeolit tæng hîp ®iÓn h×nh
nh Zeolit A , faujazit(X,Y), hä ZSM - 5, ZSM - 11. [4]
2.Ph©n lo¹i theo kÝch thíc mao qu¶n : 3 lo¹i [5]
- Zeolit cã mao qu¶n nhá : kÝch thíc lç xèp nhá h¬n 5A0
nh Zeolit A
- Zeolit cã mao qu¶n trung b×nh : kÝch thíc lç xèp trung b×nh tõ 5-6
AO
nh Zeolit ZSM-5
- Zeolit cã mao qu¶n lín : kÝch thíc lç xèp lín tõ 7-8 AO
nh Zeolit
X,Y.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 5

6. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
- H×nh 1 m« t¶ c¸c cöa sæ 8 oxi (A); 10 oxi(ZSM-5); 12 oxi( X,Y) t¬ng
øng víi 3 lo¹i mao qu¶n nhá, trung b×nh, lín. l
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 6

7. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
3. Ph©n lo¹i theo thµnh phÇn ho¸ häc [1] [5]: (hay cßn gäi lµ sù
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 7

8. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
3.Ph©n lo¹i theo tØ lÖ Si/Al).
Cã 5 nhãm:
- Zeolit nghÌo silic hay giµu nh«m
- Zeolit giµu silic
- Zeolit silic trung b×nh
- Zeolit r©y ph©n tö silic
- Zeolit biÕn tÝnh
+ Zeolit giµu Al : ®ã lµ lo¹i cã tØ sè Si/Al ≈ 1 theo quy t¾c lowenstein
(trong Zeolit chØ chøa liªn kÕt Si-O-Si vµ Si-O-Al mµ kh«ng chøa liªn
kÕt Al-O-Al) th× tØ sè SI/Al = 1 lµ giíi h¹n díi kh«ng thÓ cã tØ sè Si/Al < 1
. Lo¹i Zeolit nµy chøa hµm lîng cation bï trõ cùc ®¹i cã nghÜa lµ nã cã
dung lîng trao ®æi ion lín nhÊt so víi c¸c lo¹i Zeolit kh¸c .
Trong lo¹i giµu Al cã mét sè lo¹i sau Zeolit 3A, 4A , 5A( faujazit) víi
c¸c d¹ng t¬ng øng 3A ( K+
A), 4A(Na+
A), 5A(Ca2+
A). Quan träng nhÊt
trong lo¹i Zeolit giµu Al lµ NaX víi tØ lÖ Si/Al = 1,1 ÷ 1,2. Mao qu¶n cña
Zeolit nµy t¬ng ®èi lín ( 8A0
). Khi tØ sè nµy cµng gÇn 1 th× Zeolit nµy
coi lµ cµng giµu Al.
+ Zeolit trung b×nh Silic : Thùc nghiÖm chøng tá r»ng, tØ sè Si/Al
cµng cao th× kh¶ n¨ng bÒn nhiÖt cña Zeolit cµng cao. C¸c Zeolit cã tØ
sè Si/Al = 1,2 ÷ 2,5 thuéc hä nµy gåm cã Zeolit X, Y, Mordenit,
sabazite (Si/Al = 2,15).
+ Zeolit giµu silic: Lo¹i Zeolit nµy t¬ng ®èi bÒn nhiÖt nªn ®îc sö
dông nhiÒu trong qu¸ tr×nh cã ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¾c nghiÖt, tiªu biÓu
trong Zeolit lo¹i nµy lµ ZSM-5, ZSM-11. TØ lÖ ®êng kÝnh mao qu¶n tõ
5,1A0
÷ 5,7A0
.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 8

9. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Ngoµi ra, cßn cã rÊt nhiÒu Zeolit tæng hîp kh¸c cã tØ sè Si/Al cao
®ùoc tæng hîp nhê sù cã mÆt cña chÊt t¹o cÊu tróc ( template) hä amin
bËc 4 R4N+
+ R©y ph©n tö silic : Lµ lo¹i vËt liÖu cã cÊu tróc tinh thÓ hoÆc t¬ng tù
nh alumosilicat tinh thÓ nhng hoµn toµn kh«ng chøa Al mµ chØ chøa Si.
Do ®ã vËt liÖu nµy kh«ng chứa c¸c cation bï trõ ®iÖn tÝch khung (hoµn
toµn kh«ng cã tÝnh chÊt trao ®æi ion) vµ kþ níc .
+ Zeolit biÕn tÝnh: Sau khi tæng hîp ®îc Zeolit ngêi ta cã thÓ dïng
c¸c ph¬ng ph¸p t¸ch nh«m khái m¹ng líi tinh thÓ vµ thay thÕ vµo ®ã lµ
Silic hoÆc nh÷ng nguyªn tö ho¸ trÞ 3 hoÆc 4 gäi lµ ph¬ng ph¸p lo¹i Al
[2]
ViÖc ph©n chia Zeolit theo tØ lÖ Si/Al ( hay Si02/ Al203)®îc coi lµ mét
®Æc trng quan träng ¶nh hëng ®Õn cÊu tróc vµ tÝnh chÊt ho¸ lý cña
Zeolit. Sù biÕn ®æi tÝnh chÊt cña Zeolit khi tØ lÖ Si/Al t¨ng tõ 1 → ∞
B¶ng 1: Sù biÕn ®æi tÝnh chÊt cña Zeolit theo tØ lÖ Si/Al
GÇn ®©y mét hä chÊt r¾n míi cã cÊu tróc tinh thÓ t¬ng tù Zeolit gäi
lµ AlPO ®· ®îc tæng hîp nã lµ lo¹i vËt liÖu aluminophosphat chóng cã
cÊu tróc tinh thÓ vµ cÊu t¹o h×nh häc rÊt ®a d¹ng. Do ®ã hiÖn ®ang cã
nhiÒu nghiªn cøu vÒ tæng hîp, ®Æc trng vµ tÝnh chÊt xóc t¸c cña hÖ
AlPO
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 9
1. TÝnh biÕn nhiÖt t¨ng tõ 700-1300O
C
2. CÊu tróc thay ®æi tõ vßng 4,6,8 ®Õn vßng 5
3. TÝnh chÊt bÒ mÆt tõ a níc ®Õn kþ níc
4. Lùc axit trªn t©m axit t¨ng
5. Dung lîng trao ®æi ion gi¶m

10. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
PHÇN II : CÊU TRóC CñA ZEOLIT
I . cÊu tróc
Zeolit lµ c¸c alumosilicat tinh thÓ cã cÊu tróc lç xèp ®Æc biÖt vµ rÊt
®ång ®Òu. V× vËy, cho phÐp chóng ph©n chia c¸c ph©n tö theo h×nh
d¹ng vµ kÝch thíc
C¸c Zeolit tù nhiªn vµ Zeolit tæng hîp ®Òu cã bé khung ®îc t¹o
thµnh bëi m¹ng líi kh«ng gian theo chiÒu lµ c¸c tø diÖn TO4 (T lµ Al
hoÆc Si).
§¬n vÞ cÊu tróc c¬ b¶n cña Zeolit lµ tø diÖn TO4 ( T= Si , Al ) gåm cã
4 ion O2-
bao quanh mét cation T mçi tø diÖn ®îc liªn kÕt víi 4 tø diÖn
bªn c¹nh b»ng c¸ch gãp chung nguyªn tö oxi ë ®Ønh [2].Trong tø diÖn
Al04
--
, Al cã ho¸ trÞ 3 nhng sè phèi trÝ l¹i lµ 4 nªn tø diÖn Al04
--
mang
mét ®iÖn tÝch ©m. §iÖn tÝch nµy ®îc bï trõ b»ng c¸c cation kim lo¹i
kiÒm [3]. V× vËy, sè cation kim lo¹i ho¸ trÞ I trong thµnh phÇn ho¸ häc
cña Zeolit chÝnh b»ng sè nguyªn tö Al .
§¬n vÞ cÊu tróc c¬ b¶n cña Zeolit ®îc biÓu diÔn nh ë h×nh 2:
2 -
Si
4+
Al3+
0
0
2 -
0
2 -
02 -
2 -
0
2 -
0
0
2 -
2 -
0
H×nh 2: §¬n vÞ cÊu tróc c¬ b¶n cña Zeolit
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 10

11. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Zeolit cã cÊu tróc tinh thÓ, sù kh¸c nhau trong m¹ng tinh thÓ cña
c¸c lo¹i Zeolit lµ do ®iÒu kiÖn tæng hîp, thµnh phÇn nguyªn liÖu, sù
trao ®æi c¸c cation kim lo¹i thay thÕ t¹o nªn.
Theo Naccache.C vµ nhiÒu t¸c gi¶ kh¸c, viÖc t¹o thµnh khung cÊu
tróc Zeolit lµ do mèi liªn kÕt Si-0-Al hoÆc Si-0-Si t¹o ra xung quanh mçi
ion Si4+
lµ 4 nguyªn tö oxi t¹o thµnh tø diÖn Si04. Tø diÖn nµy trung hoµ
vÒ ®iÖn. Trong mét sè tø diÖn Si4+
®îc thay thÕ b»ng Al3+
®Ó t¹o ra tø
diÖn AlO4
--
.Tø diÖn nµy cßn cã 1 ®iÖn tÝch ©m cßn d vµ nã thêng ®îc bï
trõ b»ng c¸c cation trao ®æi nh K+
, Na+
, Ca2+
, Mg2+
. C¸c tø diÖn Al04
-
vµ Si04 liªn kÕt víi nhau mét c¸ch biÖt qua ®Ønh oxi t¹o thµnh nh÷ng
®¬n vÞ cÊu tróc c¬ b¶n gäi lµ sodalit. Nh vËy viªn g¹ch ®Ó t¹o thµnh tÊt
c¶ c¸c Zeolit lµ c¸c sodalit cã cÊu t¹o khung nh h×nh b¸t diÖn côt [1]
H×nh 3: CÊu tróc kh«ng gian h×nh b¸t diÖn côt
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 11

12. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
C¸c tø diÖn Si04, Al04
--
liªn kÕt víi nhau qua cÇu oxi t¹o thµnh m¹ng
líi tinh thÓ cña Zeolit . C¸c tø diÖn nµy s¾p xÕp theo c¸c tr×nh tù kh¸c
nhau sÏ h×nh thµnh nªn c¸c ®¬n vÞ thø cÊp SBU ( secondany building
unit) kh¸c nhau. §ã lµ c¸c vßng ®¬n gåm 4, 6, 8, 10 vµ 12 tø diÖn hoÆc
h×nh thµnh tõ c¸c vßng kÐp 4x2, 6x2... tø diÖn. Theo c¸c t¸c gi¶ [7] th×
cã 16 lo¹i SBU, tõ ®ã thèng kª ®îc 85 lo¹i cÊu tróc kh¸c nhau cña
Zeolit . Mçi lo¹i cÊu tróc ®îc ®Æc trng bëi h×nh d¹ng, kÝch thíc, mao
qu¶n, thµnh phÇn ho¸ häc. H×nh 4 biÓu diÔn 1 sè ®¬n vÞ thø cÊp SBU.
H×nh 4: Mét sè ®¬n vÞ thø cÊp SBU
Tuú theo c¸ch ghÐp nèi SBU theo kiÓu nµy hay kiÓu kia mµ ta sÏ ®-
îc c¸c lo¹i Zeolit kh¸c nhau .
VD: NÕu c¸c b¸t diÖn côt ( sodalit) nèi víi nhau qua mÆt 4 c¹nh kÐp
ta ®îc Zeolit lo¹i A. cßn nÕu nèi qua mÆt 6 c¹nh kÐp ta ®îc Zeolit lo¹i
Y (5) h×nh 5 chØ ra c¸ch ghÐp nèi c¸c ®¬n vÞ Zeolit
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 12

13. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
H×nh 5: C¸c ®¬n vÞ cÊu tróc thø cÊp vµ c¸ch ghÐp nèi gi÷a chóng ®Ó
t¹o ra Zeolit
Trªn c¬ së tinh thÓ häc, thµnh phÇn ho¸ häc mét « m¹ng c¬ së cña
Zeolit ®îc biÓu diÔn nh sau : [7]
M2/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O
Trong ®ã:
M : lµ cation ho¸ trÞ n
x+y : Tæng c¸c tø diÖn trong « m¹ng c¬ së
z : Sè ph©n tö H20
[ ] : Lµ mét « m¹ng c¬ së
CÊu tróc xèp cña Zeolit cã ®îc lµ do tån t¹i c¸c lç lín, lç nhá n»m
trong m¹ng líi t¹o nªn c¸c mao qu¶n ( kªnh, r·nh) víi kÝch thíc kh¸c
nhau. Nh÷ng Zeolit nµy cã kh¶ n¨ng hÊp phô chän läc vµ ho¹t tÝnh
cao. §ã lµ ®Æc ®iÓm quan träng cña Zeolit, kh¸c biÖt víi nhng chÊt hÊp
phô vµ xóc t¸c kh¸c.
II . Ph©n lo¹i cÊu tróc Zeolit
Dùa trªn c¬ së h×nh häc cña khung cÊu tróc Zeolit ®· ph©n lo¹i cÊu
tróc Zeolit thµnh 7 nhãm ®¬n vÞ SBU . Mçi SBU ®Æc trng cho mét c¸ch
s¾p xÕp cña tø diÖn TO4.
B¶ng 2: Ph©n lo¹i cÊu tróc Zeolit
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 13

14. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i nµy cho phÐp dÔ dµng m« t¶ cÊu tróc Zeolit
b»ng c¸c ®¬n vÞ cÊu tróc ®a diÖn.
B¶ng 3 lµ mét sè Zeolit ®îc ph©n lo¹i theo nhãm vµ cÊu tróc kªnh
III. CÊu tróc kªnh trong Zeolit
C¸c sodalit ghÐp nèi víi nhau t¹o thµnh c¸c khoang rçng, c¸c cöa
sæ to nhá kh¸c nhau, nhê ®ã mµ Zeolit cã cÊu tróc xèp. TËp hîp kh«ng
gian rçng tu©n theo mét quy luËt nhÊt ®inh sÏ t¹o cÊu tróc kªnh cña
Zeolit. B¶n chÊt cña hÖ mao qu¶n trong Zeolit hydrat lµ rÊt quan träng.
Nã x¸c ®Þnh tÝnh chÊt vËt lý vµ ho¸ häc cña Zeolit .
Trong c¸c Zeolit cã 3 lo¹i hÖ thèng mao qu¶n nh h×nh sau: [8]
a.HÖ thèng mao qu¶n 1 chiÒu :
C¸c mao qu¶n kh«ng giao nhau , thuéc hä nµy cã hä Analcime
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi
Nhãm
§¬n vÞ cÊu tróc thø cÊp
SBU
1 Vßng 4 c¹nh ®¬n S4R
2 Vßng 6 c¹nh ®¬n S6R
3 Vßng 4 c¹nh kÐp S4R
4 Vßng 4 c¹nh kÐp S6R
5 Tæ hîp 4-1 , ®¬n vÞ T5010
6 Tæ hîp 5-1, ®¬n vÞ T8016
7 Tæ hîp 4-4-1, ®¬n vÞ T10020
14

15. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
H×nh 6: HÖ thèng mao qu¶n 1 chiÒu kh«ng giao nhau trong Zeolit
b. HÖ thèng mao qu¶n 2 chiÒu
Cã trong c¸c Zeolit thuéc nhãm 5, 6, 7 nh mordenit, ferreirit.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 15

16. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
a: mordenit b: natronit
H×nh 7 : HÖ thèng mao qu¶n hai chiÒu trong Zeolit
c. HÖ thèng mao qu¶n 3 chiÒu ( 2 d¹ng)
D¹ng 1: c¸c mao qu¶n cïng chiÒu, ®êng kÝnh cña c¸c mao qu¶n
b»ng nhau vµ kh«ng phô thuéc vµo híng
VD : f¹ujasit (X,Y) vµ Zeolit A
H×nh 8: hÖ thèng mao qu¶n 3 chiÒu trong Zeolit X(a),Y(b)
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 16

17. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
H×nh 9: HÖ thèng mao qu¶n 3 chiÒu trong Zeolit A
D¹ng 2 : c¸c mao qu¶n kh«ng cïng chiÒu ®êng kÝnh cña c¸c mao
qu¶n phô thuéc vµo híng cña tinh thÓ
VD : c¸c Zeolit ZSM-5, ZSM-11, gmelimit, Zeolit beta
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 17

18. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
H×nh 10 : HÖ thèng mao qu¶n 3 chiÒu trong Zeolit .
B¶ng 3 : ph©n lo¹i Zeolit [3]
Tªn C«ng thøc
KiÓu mao
qu¶n
KÝch
thíc
mao
qu¶n
A0
Nhãm
1(S4R)
Analcime Na16[(AlO2).(SiO2)32].16H2O 1D 2.6
Harmotome Ba2[(AlO2)4.(SiO2)32].12 H2O 3D 4.2x4.4
Phillipsite (K,Na10[(AlO2)10.(SiO2)22].20H2O
3D 4.2x4.4;
2.8 x4.8
Gismondine Ca4[(AlO2)8.(SiO2)32].16H2O 3D 3.1x4.4
P Na6[(AlO2)6.(SiO2)10].15 H2O 3D 3.5
Paulingite
(K2,Na,Ca,Ba)76[(AlO2)152.
(SiO2)52].700 H2O
3D 3.9
Laumotite Ca4[(AlO2)8.(SiO2)16].16 H2O 1D 4.6x6.3
Yugwaralite Ca2[(AlO2)4.(SiO2)12].8 H2O 2D 3.6x2.8
Nhãm
2(S6R)
Erionite
(Ca,Mg,K2Na2)45[(AlO2)9.
(SiO2)27].27 H2O
3D 3.6x5.2
Offretine (K2,Ca)2.7[(AlO2)5.4.(SiO2)12.6].
15 H2O
3D 3.6x5.2
T (Na1.2,K2.8)[(AlO2)4.(SiO2)14]14 3D 3.6x4.8
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 18

19. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
H2O
Levynite Ca3[(AlO2)6.(SiO2)12].18 H2O 2D 3.2x51
Sodalit
hydrate
Na6[(AlO2)6.(SiO2)6].7.5 H2O 3D 2.2
Losod Na12[(AlO2)12.(SiO2)12].19 H2O 3D 2.2
Nhãm
3(D4R)
A Na12[(AlO2)12.(SiO2)12].27 H2O 3D 4.2
N - A
Na4TMA3[(AlO2)7.(SiO2)17].21
H2O
3D 4.2
ZK - 4 Na8TMA[(AlO2)9.(SiO2)15].28 H2O 3D 4.2
Nhãm 4
(D6R)
Faujasite
(Na2,K2,Ca,Mg)29,5[(AlO2)59.
(SiO2)133].235 H2O
3D 7.4
X Na86[(AlO2)86.(SiO2)86].264 H2O 3D 7.4
Y Na56[(AlO2)56.(SiO2)136].250 H2O 3D 7.4
Chabasite Ca2[(AlO2)4.(SiO2)8].13 H2O 3D 3.7x4.2
Gmelitute Na8[(AlO2)8.(SiO2)16].24 H2O 3D 3.6x3.9
Nhãm 5
(T5O10)
Natrolite Na16[(AlO2)16.(SiO2)24].16 H2O 2D 2.6x3.9
Scolecite Ca8[(AlO2)16.(SiO2)24].24 H2O 2D 2.6x3.9
Mesolite
Na16,Ca16[(AlO2)48.(SiO2)24].64
H2O
2D
2.6x3.9
Thomsolite Na4,Ca8[(AlO2)20.(SiO2)20].24H2O 2D 2.6x3.9
Nhãm 6
(T8O16)
Mordelite Na8[(AlO2)8.(SiO2)40].24 H2O 2D 6.7x7.0
Dachiarlite Na5[(AlO2)5.(SiO2)19].12 H2O 2D 3.7x6.7
Ferrierite
Na1,5,Mg2[(AlO2)5,5.(SiO2)30.5].18
H2O
2D
4.3x5.5
Epistilbite Ca3[(AlO2)6.(SiO2)18].18 H2O 2D 3.2x5.3
Bikitaite Li2[(AlO2)2.(SiO2)4].2 H2O 1D 3.2x4.9
Nhãm 7
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 19

20. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
(T10O20)
Heulandite Ca4[(AlO2)8.(SiO2)28].24 H2O 2D 4.0x5.5
Clinoptilolite Na6[(AlO2)6.(SiO2)30].24 H2O ? ?
Stilbite Ca4[(AlO2)8.(SiO2)28].24 H2O 2D 4.1x6.2
Brewsterie (Sr,Ba,Ca)2[(AlO2)4.(SiO2)12].10
H2O
2D
2.7x4.1
IV. CÊu tróc cña 1 sè Zeolit tiªu biÓu :
1. CÊu tróc cña Zeolit A [1]
Zeolit A lµ lo¹i Zeolit tæng hîp cã cÊu t¹o kh¸c so víi Zeolit tù nhiªn.
CÊu tróc cña nã d¹ng m¹ng líi lËp ph¬ng ®¬n gi¶n t¬ng tù nh kiÓu liªn
kÕt trong tinh thÓ muèi NaCl, víi c¸c nót m¹ng lµ c¸c b¸t diÖn côt
( h×nh 11).
H×nh 11: cÊu tróc Zeolit A lång sodalit (a) vµ sù kÕt hîp c¸c lång
sodalit trong Zeolit A (b)
Trong víi Zeolit A tØ sè Si/Al = 1 nªn sè nguyªn tö Si vµ Al trong
mçi mét ®¬n vÞ sodalit b»ng nhau. V× vËy víi mçi b¸t diÖn côt ®îc t¹o
bëi 24 tø diÖn, trong ®ã cã 12 tø diÖn (Al04)-
vµ 12 tø diÖn Si04 gi÷a c¸c
tø diÖn cã 48 nguyªn tö oxi lµm cÇu nèi, nh vËy cßn d 12 ®iÖn tÝch ©m.
§Ó trung hoµ hÕt c¸c ®iÖn tÝch ©m nµy cÇn 12 cation ho¸ trÞ I
VD: nh Na+
cÇn 12 cation hoÆc 6 ho¸ trÞ II ( nh Ca2+
) trong trêng hîp
Zeolit A nÕu cã 12 cation Na+
bï trõ ®iÖn tÝch ©m th× c«ng thøc chung
®¬n gi¶n NaA d¹ng hydrat nh sau :
Na12[(AlO2)12(SiO2)12]
C¸c sodalit liªn kÕt víi nhau qua mÆt 4 c¹nh t¹o thµnh cÊu tróc
hoµn chØnh cña Zeolit A (h×nh 11b)
Nªn c«ng thøc chung cña 1 ®¬n vÞ Zeolit A lµ :
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 20

21. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Na96 Al96 Si96 O384
Trong trêng hîp ngËm níc dung lîng tèi ®a lµ 27 H20 th× d¹ng
hydrat ho¸ cña Zeolit biÓu diÔn nh sau :
Na96 Al96 Si96 O384 27H2O
Trong qu¸ tr×nh liªn kÕt gi÷a c¸c lång sodalit víi nhau trong Zeolit A
sÏ t¹o thµnh c¸c hèc lín vµ hèc nhá. Hèc lín ®îc coi lµ phÇn thÓ tÝch
giíi h¹n gi÷a 8 Sodalit trong mét « m¹ng. Hèc nhá lµ phÇn kh«ng gian
rçng trong sodalit. Theo Naccache.C vµ mét sè t¸c gi¶ kh¸c th× hèc lín
cña Zeolit A (cßn gäi lµ hèc α) cã thÓ coi lµ d¹ng h×nh cÇu cã ®êng kÝnh
hèc lµ 11,4 Ao
. §êng kÝnh hèc nhá ( cßn gäi lµ hèc β) kho¶ng 6,6A0
.
Mçi hèc lín cña Zeolit A th«ng víi 6 hèc lín bªn c¹nh qua c¸c cöa sæ
8 c¹nh (gäi lµ cöa sæ hèc lín) cã kÝch thíc 4,2 A0
. Ngoµi ra mçi hèc lín
cßn th«ng víi hèc nhá qua c¸c cöa sæ 6 c¹nh víi kÝch thíc cöa sæ nhá
lµ 2,2A0
[3] .
ThÓ tÝch cña mçi hèc lín lµ 150 (A0
)3
vµ mçi hèc nhá lµ 77 (A0
)3
sù
th«ng gi÷a c¸c hèc lín vµ hèc nhá t¹o thµnh c¸c kªnh nèi. ViÖc t¹o
thµnh kªnh lµm t¨ng thÓ tÝch tù do cña Zeolit kho¶ng 50% so víi tæng
thÓ tÝch chung. Do ®é xèp cña Zeolit A rÊt cao lªn cã thÓ hÊp phô ®îc
c¸c ®êng kÝnh ph©n tö hoÆc ion nhá h¬n ®êng kÝnh cöa sæ ®Ó vµo c¸c
hèc hÊp phô cña Zeolit. §©y lµ hiÖn tîng t¹o r©y ph©n tö cña Zeolit A .
Zeolit A lµ mét trong c¸c Zeolit ®îc nghiªn cøu tæng hîp ®Çu tiªn
vµo n¨m 1960 [3]. Cho ®Õn nay Zeolit A vÉn ®îc thõa nhËn lµ lo¹i cã
nhiÒu c«ng dông, kh¶ n¨ng øng dông lín ngay c¶ nh÷ng Zeolit tæng
hîp thÕ hÖ míi còng kh«ng thÓ thay thÕ ®îc.
Zeolit A ®uîc øng dông ®Ó t¸ch c¸c n-parafin trong ph©n ®o¹n
kerosen cña qu¸ tr×nh chng cÊt dÇu má; hÊp phô níc trong cån, trong
khÝ ®ång hµnh, khÝ dÇu má, t¸ch c¸c ion phãng x¹ tõ chÊt th¶i nhiÔm
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 21

22. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
x¹, t¸ch NH4
+
vµ c¸c ion kim lo¹i nÆng tõ níc th¶i c«ng nghiÖp... ®Æc
biÖt hiÖn nay Zeolit A ®îc sö dông víi sè lîng lín ®Ó lµm hîp phÇn
chÊt tÈy röa thay thÕ STPP ( pentasodium tripolyphosphate) nh»m
chèng « nhiÔm m«i trêng [9]
2. Zeolit X,Y
Trong cÊu tróc cña Zeolit X,Y c¸c lång sodalit cã d¹ng b¸t diªn côt
®îc s¾p xÕp theo kiÓu kim c¬ng ( m¹ng tinh thÓ lËp ph¬ng t¸m mÆt )
H×nh 12 : CÊu tróc kh«ng gian cña tinh thÓ Zeolit X,Y.
lång (a) vµ sù kÕt hîp c¸c lång sodalit (b) trong X, Y
Mçi nót m¹ng cña Zeolit X-Y ®Òu lµ c¸c b¸t diÖn côt vµ mçi b¸t diÖn
côt ®ã l¹i liªn kÕt víi 4 b¸t diÖn côt kh¸c ë mÆt 6 c¹nh th«ng qua liªn
kÕt cÇu oxi .Sè mÆt 6 c¹nh trong b¸t diÖn côt lµ 10, do vËy tån t¹i 4 mÆt
6 c¹nh cßn trèng cña mçi b¸t diÖn côt trong Zeolit X-Y
Sè tø diÖn Si04 hoÆc Al04 trong mçi tÕ bµo c¬ b¶n cña Zeolit X,Y lµ
192 sè nguyªn tè oxi lµ 348 nguyªn tö
ViÖc ph©n biÖt gi÷a Zeolit X vµ Y dùa vµo tØ sè gi÷a Si/Al
Trêng hîp: + Si/Al = 1- 1,5 ta cã Zeolit X
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 22

23. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
+ Si/Al = 2 ta cã Zeolit Y
C«ng thøc hãa häc cña mét tÕ bµo c¬ së c¸c lo¹i Zeolit nµy :
Zeolit X: Na86 [(AlO2)86 (SiO2)106]. 260 H2O
Zeolit Y : Na56 [(AlO2)56(SiO2)136]. 260 H2O
Cïng 1 tØ sè gi÷a Si/Al nhng d¹ng faurasit tù nhiªn th× ngoµi Na+
ra
cßn cã c¸c ion Ca2+
, Mg2+
... do ®ã c«ng thøc faujasit tù nhiªn cã d¹ng:
(Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)60(SiO2)132]. 260H2O
vµ (Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)56(SiO2)136]. 260H2O
Nh vËy ta nhËn thÊy Zeolit Y giµu Silic h¬n so víi Zeolit X
MÆc dï tæng c¸c ion Si4+
vµ Al3+
kh«ng ®æi b»ng 192 vµ b»ng sè nót
m¹ng cña mçi tÕ bµo c¬ së .
Mét tÝnh chÊt quan träng n÷a ®ã lµ tØ sè Si/Al ¶nh hëng ®Õn ®é bÒn
cña Zeolit, tØ sè nµy cµng cao th× ®é bÒn cµng cao. Do vËy Zeolit Y bÒn
h¬n Zeolit X .
Do sù t¹o thµnh liªn kÕt gi÷a c¸c mÆt cña Zeolit X,Y kh¸c víi Zeolit
A nªn hèc α cña chóng cã kÝch thíc kh¸c víi hèc α cña Zeolit A .§êng
kÝnh hèc α cña Zeolit X,Y kho¶ng 12,7 AO
.MÆt kh¸c do liªn kÕt ë c¸c
mÆt 6 c¹nh tån t¹i nªn tån t¹i 3 d¹ng cöa sæ t¬ng øng víi c¸c mÆt
th«ng nhau cña c¸c hèc α vµ β. Khi hai hèc α th«ng víi nhau cöa sæ lµ
7,8 AO
.Trêng hîp hèc α th«ng víi hèc β cöa sæ gåm 6 oxi nguyªn tö
kÝch thíc kho¶ng 2,2 AO
.Trêng hîp th«ng gi÷a hai hèc β. vµ β. Cöa sæ
còng cã 6 nguyªn tö oxi vµ kÝch thíc kho¶ng 2,2 AO
3. Zeolit ZSM -5 vµ ZSM -11 [1]
Zeolit ZSM- 5 vµ ZSM- 11 thuéc hä Zeolit mao qu¶n trung b×nh kÝch
thíc mao qu¶n t¬ng øng lµ 5,3AO
vµ 5,7 AO
. TØ lÖ Si/Al trong hä ZSM
kh¸ cao, trong cÊu tróc khung cña ZSM chØ cã kho¶ng 10 nguyªn tö
Al/1000 nguyªn tö Si ë nót m¹ng. Do vËy Zeolit ZSM - 5 vµ ZSM - 11
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 23

24. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
kh¸ bÒn thñy nhiÖt. Trong d¹ng tinh thÓ ngËm níc c«ng thøc chung
cña ZSM - 5 vµ ZSM- 11 lµ:
NanAlnSi96-nO192.16H2O (0<n<12)
Sodalit cña Zeolit nµy cã d¹ng (a) trong (a) ta thÊy cã 5 vµ 8 tø diªn
T04 t¹o thµnh vßng c¬ së ( h×nh 13 )
H×nh 13 :CÊu tróc mao qu¶n cña Zeolit ZSM- 5
Trong Zeolit ZSM-5 (a) cã kÝch thíc 20,1 AO
. tõ m¾t xÝch(a) tæng hîp
®îc cÊu tróc (b) ( h×nh 14)
KÝch thíc cña (b) tõ 19,90 A0
®Õn 19,85 A0
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 24

25. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
H×nh 14: CÊu tróc Zeolit ZSM-5 vµ ZSM-11
Tõ (b) tæng hîp ®îc tÕ bµo c¬ b¶n cña tinh thÓ Zeolit ZSM- 5 (c)
kÝch thíc cña tÕ bµo c¬ së (c) tõ 13,40A0
®Õn 13,36A0
CÊu tróc chung cña hÖ thèng mao qu¶n ZSM - 5 cã h×nh d¹ng elip
cã kÝch thíc mao qu¶n kho¶ng 10 A0
c¸c cöa sæ trong Zeolit ZSM - 5
gåm cã:
Cöa sæ lín (1): 5,1 A0
- 5,7A0
Cöa sæ nhá (2): 5,4A0
- 5,6 A0
C¸c cöa sæ nµy t¹o thµnh do sù liªn kÕt cña 10 nguyªn tö oxi trong
TO4. VËy ta nhËn thÊy kÝch thíc cöa sæ lín vµ nhá cña ZSM - 5 t¬ng ®-
¬ng nhau, do ®ã ®é chän läc ZSM - 5 rÊt cao.
CÊu tróc cña ZSM - 11 t¬ng tù nh ZSM - 5 cña sæ t¹o thµnh do 10
nguyªn tö oxi trong T04 liªn kÕt l¹i kÝch thíc mao qu¶n xÊp xØ 10A0
nh-
ng hÖ thèng mao qu¶n cña ZSM- 11 cã d¹ng h×nh sin. Cöa sæ cña
ZSM - 11 cã kÝch thíc tõ 5,1AO
®Õn 5,5AO
. C¸c cöa sæ cña ZSM - 11
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 25

26. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
®ång ®Òu h¬n ZSM - 5 do ®ã ®é chän läc cña ZSM - 11 cao h¬n h¼n
c¸c Zeolit kh¸c.Ngoµi ra mét sè lo¹i Zeolit c¬ b¶n ë trªn th× cã 1 sè lo¹i
Zeolit kh¸c còng kh¸ th«ng dông :
B¶ng 4: C¸c lo¹i Zeolit sö dông trong läc hãa dÇu
Lo¹i
Zeolit
KÝch
thíc mao
qu¶n
Kh«ng
gian
KiÓu
cÊu tróc
KÝch
thíc
vßng
ZSM-11 5.5x5.4 1D TON 10T
Mordenit
6.5x7.0
2.6x5.7
2 D MRO
8T vµ
10T
Beta
6.5x7.0
7.5x5.7
3 D BEA 12 T
USY 7.4x7.4 3 D FAU 12 T
Theta 1
4.2x5.4
3.5x4.8
2 D FER
10 T
vµ 8 T
RhO 3.6x3.6 RHO 8 T
MCM-41 4.0x6.5 1 D MN441S T®kth
APO-11 13 1 D AEL 10 T
VPI-5 13 1 D 18 T
4. Zeolit Mordenit [1];[3]
Mordenit lµ mét lo¹i Zeolit trong ®ã tØ sè gi÷a Si/Al > 5 nã thuéc lo¹i
kho¸ng nghÌo nh«m . trong tinh thÓ cña Mordenit cã c¸c ion Na+
vµ
cÊu tróc cña nã kh¸ ®Æc biÖt
C«ng thøc hãa häc cña Mordenit ë d¹ng hydrat lµ:
Na8Al8Si40O96.24H2O
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 26

27. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
M¾t xÝch c¬ b¶n ®Çu tiªn cña sù t¹o thµnh tinh thÓ d¹ng Mordenit lµ
sù t¹o thµnh vßng liªn kÕt cña 5 nhãm nguyªn tö T04 ( T=Si, Al ) h×nh
15 : m« t¶ d¹ng m¾t xÝch a ( a cã kÝch thíc xÊp xØ 18,13A0
)
H×nh 15: D¹ng cÊu tróc Mordenit
CÊu tróc (c) lµ d¹ng c¬ b¶n t¹o thµnh mét ®¬n vÞ ®éc lËp cña tinh
thÓ Zeolit Mordenit
Cöa sæ lín cña Mordenit t¹o thµnh tõ vßng gåm 12 nguyªn tö oxi
kÝch thíc cöa sæ lµ 5,9A0
®Õn 7,1A0
. Cöa sæ nhá do chÝnh cÊu tróc (a)
t¹o thµnh víi kÝch thíc tõ 2,7A0
®Õn 5,7A0
Do cÊu tróc nh vËy nªn trong Mordenit tån t¹i nhiÒu kªnh nèi, ®é
xèp cña Mordenit t¬ng ®èi cao , 40% thÓ tÝch . Do vËy Mordenit cã
nhiÒu øng dông trong thùc tÕ .§Æc biÖt lµ trong c«ng nghiÖp läc hãa
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 27

28. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
dÇu nh ph¶n øng ankyl hãa, reforming, cracking, hydrocracking vµ nhÊt
lµ trong ph¶n øng ®ång ph©n hãa.
5.Zeolit AlPO vµ SAPO
AlPO hay cßn gäi lµ alumophatphat lµ mét lo¹i Zeolit míi ®îc
Wilson tæng hîp n¨m 1978 , AIPO thuéc lo¹i Zeolit vi mao qu¶n kÝch
thíc mao qu¶n cã thÓ thay ®æi tïy thuéc vµo thµnh phÇn nguyªn liÖu
vµ ®iÒu kiÖn tæng hîp nªn nã ( kÝch thíc mao qu¶n xÊp xØ 0,8 mm )
§Æc ®iÓm næi bËt gi÷a alumophotphat vµ c¸c Zeolit thêng
( alumosilicat) lµ thµnh phÇn c¸c cÊu tö trong khung Zeolit.
Víi Zeolit thêng cÊu tróc tinh thÓ cã d¹ng
Al Si
O O O O O
Al Si
O O O O O O O O
Do Al cã hãa trÞ (3+) nªn ( Al02)--
cã ®iÖn tÝch (-1) t¬ng tù Si cã hãa
trÞ (4+) nªn tø diÖn (Si02) trung hßa vÒ ®iÖn . Tæng ®iÖn tÝch cña mét
khung c¬ b¶n trong Zeolit b»ng chÝnh sè nguyªn tö Al trong khung .
ChÝnh gi¸ trÞ ®iÖn tÝch nµy ¶nh hëng quan träng ®Õn sù m¹nh yÕu cña
lùc axit Bronsted trong Zeolit
Trong cÊu tróc AlPO nguyªn tè Si ®îc thay thÕ b»ng photpho t¹i c¸c
nót m¹ng . Photpho cã hãa trÞ (5+) do ®ã khi xem xÐt mét cÊu tróc rót
gän ta nh©n thÊy (P02)+
cã d mét ®iÖn tÝch (+) .CÊu tróc AlPO cã d¹ng :
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 28

29. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
P
P
Al
O O O O O
Al
O O O O O O O O
Nh vËy tæng ®iÖn tÝch cña mét m¾t xÝch c¬ b¶n (Al02).(P02) b»ng 0
( m¾t xÝch trung hßa vÒ ®iÖn ) . §iÒu nµy dÉn tíi sù ph©n hãa cña H+
t¹i
c¸c t©m axit gi¶m hay nãi c¸ch kh¸c lùc axit t¹i c¸c t©m axit yÕu. VËy
AlPO thuéc lo¹i Zeolit cã ®é axit yÕu, ho¹t tÝnh thÊp.
B¶ng 5 : Mét sè lo¹i AlPO sö dông hiÖn nay
CÊu tróc
KÝch th-
íc mao
qu¶n AO
Sè
vßng
O2 H2O
AlPO -5 0.8 12 0.18 0.3
AlPO -11 0.61 10 0.11 0.16
AlPO -14 0.41 8
0.1
9
0.28
AlPO -16 0.3 6 0 0.3
AlPO -17 0.46 8 0.2 0.28
AlPO -18 0.46 8
0.2
7
0.35
AlPO -20 0.3 6 0 0.24
AlPO -31 0.8 12
0.0
9
0.17
AlPO ®îc tæng hîp tõ nh«m, phot pho vµ c¸c t¸c nh©n h÷u c¬ t¹o
cÊu tróc ( t¸c nh©n hò c¬ cã thÓ lµ amin hoÆc NH4OH). Thµnh phÇn
chñ yÕu cña AlPO lµ : R, Al203, P205, H20 trong ®ã R lµ amin hoÆc NH4
+
.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 29

30. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Tæng hîp AlPO t¬ng tù tæng hîp Zeolit Alumosilicat thêng nhng
thay v× t¹o gel alumosilicat ta ®îc gel Alumophotphat . Qu¸ tr×nh tæng
hîp b¾t ®Çu víi sù tæ hîp cña mét sè phÇn tö nhÊt ®inh tõ beomit hoÆc
gi¶ beomit (®ã lµ 1 ph©n tö aluminohydrat ho¹t ®éng vµ axit photphoric
trong níc ) t¹o gel alumophotphat . Sau ®ã mÉu ®îc nung ë 500-600
o
C thêi gian nung 48 giê thµnh phÇn R vµ H20 ®îc t¸ch ra t¹o thµnh
cÊu tróc vi mao qu¶n cña Zeolit AlPO . KÝch cì tinh thÓ cña Zeolit AlPO
tïy thuéc vµo chÕ ®é nhiÖt khi nung , thêi gian kÕt tinh , nång ®é cña
t¸c nh©n h÷u c¬ . Sau khi nung ta thu ®îc AlPO cã cÊu tróc trung hßa
vÒ ®iÖn vµ thÓ hiÖn tÝnh axit yÕu
AlPO Ýt cã øng dông trong thùc tÕ do ho¹t tÝnh thÊp , do ®ã ngêi ta
c¶i tiÕn ®Ó t¨ng ho¹t tÝnh xóc t¸c cña nã lªn b»ng c¸ch thay thÕ c¸c
nguyªn tö kim lo¹i kh¸c vµo c¸c nót m¹ng tinh thÓ cña Zeolit AlPO .
C¸c kim lo¹i thay thÕ thêng lµ kim lo¹i ®a hãa trÞ nh Co , Mn ,Fe ,Be ,
Zn ....lo¹i Zeolit nµy ®îc ký hiÖu lµ MeAlPO .Cã thÓ thay ®æi nhiÒu kim
lo¹i kh¸c nhau víi môc ®Ých chÝnh lµm thay ®æi ®iÖn tÝch trong khung
m¹ng tinh thÓ, ®ång thêi ®¶m b¶o c¸c tÝnh chÊt c¬ lý quý b¸u cña AlPO
Trong trêng hîp thay Al trong khung b»ng Si ta ®îc hä Zeolit míi cã
ho¹t tÝnh xóc t¸c cao ®é bÒn c¬ nhiÖt tèt gäi lµ Zeolit SAPO . ViÖc thay
thÕ c¸c vÞ trÝ Al ë nót m¹ng cña AlPO cã thÓ x¶y ra nh sau
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 30

31. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
P
P
Al
O O O O O
Al
O O O O O O O O
O
O
O
O
O
O
O
O
Si
Al
O
O
O
O
O
Si
Al
Zeolit SAPO tuy cã ®iÖn tÝch tæng céng trong mét ®¬n vÞ m¾t xÝch c¬
b¶n trung hßa nhng do ¶nh hëng cña c¸c nguyªn tö Silic n»m ng¨n
c¸ch gi÷a Al vµ P nªn ho¹t tÝnh cña SAPO lín h¬n nhiÒu lÇn so víi
AlPO
Trong khung cña Zeolit SAPO thõ¬ng duy tr× tØ lÖ nguyªn tö ( Si-
Al) /P=1. HiÖn nay, cã mét sè nghiªn cøu sö dïng kim lo¹i kiÒm thªm
vµo thµnh phÇn cña SAPO ®Ó n©ng cao ho¹t tÝnh cña xóc t¸c
C¸c øng dông cña SAPO trong c«ng nghiÖp
-Oligome hãa c¸c olefin
-Lµm xóc t¸c cho ph¶n øng izome hãa parafin
-Lµm xóc t¸c cho qu¸ tr×nh ankyl hãa hydrocacbon aromatic vµ
izome hãa xylen
-ChuyÓn hãa metanol thµnh hydrocacbon aromatic
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 31

32. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
phÇn iii: TÝnh chÊt ho¸ lý cña Zeolit
I. tÝnh chÊt hÊp phô
Do cã cÊu tróc lç xèp, hÖ mao qu¶n cã kÝch thíc ®ång nhÊt chØ cho
c¸c ph©n tö cã h×nh d¹ng kÝch thíc phï hîp ®i qua nªn Zeolit ®îc sö
dông ®Ó t¸ch c¸c hçn hîp khÝ ,láng, h¬i .... c¸c Zeolit hydrat hãa cã
diÖn tÝch bÒ mÆt bªn trong chiÕm tíi 95% diÖn tÝch bÒ mÆt tæng nªn
phÇn lín kh¶ n¨ng hÊp phô lµ nhê hÖ thèng mao qu¶n [6]. BÒ mÆt
ngoµi cña Zeolit kh«ng lín nªn kh¶ n¨ng hÊp phô cña nã lµ kh«ng
®¸ng kÓ [3] Zeolit cã kh¶ n¨ng hÊp phô mét c¸ch chän läc . TÝnh hÊp
phô chän läc xuÊt ph¸t tõ 2 yÕu tè chÝnh sau :
+ KÝch thíc cöa sæ mao quan cña Zeolit dehydrat chØ cho phÐp
lät qua nh÷ng ph©n tö cã h×nh d¹ng kÝch thíc phï hîp . Lîi dông tÝnh
chÊt nµy ngêi ta cã thÓ x¸c ®Þnh kÝch thíc mao qu¶n theo kÝch thíc
ph©n tö chÊt hÊp phô hoÆc chÊt kh«ng bÞ hÊp phô ë ®iÒu kiÖn nhÊt
®Þnh .
+ N¨ng lîng t¬ng t¸c gi÷a trêng tÜnh ®iÖn cña Zeolit víi c¸c ph©n
tö cã momen . §iÒu nµy, liªn quan ®Õn ®é ph©n cùc cña bÒ mÆt vµ cña
c¸c chÊt bÞ hÊp phô. BÒ mÆt cµng ph©n cùc hÊp phô cµng tèt chÊt
ph©n cùc vµ ngîc l¹i bÒ mÆt kh«ng ph©n cùc hÊp phô tèt chÊt kh«ng
ph©n cùc
Tuy nhiªn, yÕu tè hÊp phô cña Zeolit cßn phô thuéc vµo nhiÒu nh©n
tè kh¸c n÷a ch¼ng h¹n thµnh phÇn tinh thÓ cña m¹ng líi, tØ sè Si/Al .
trong Zeolit còng lµ nh÷ng nh©n tè phô thuéc ®¸ng kÓ v× tØ sè nµy lín
hay nhá sÏ lµm cho mËt ®é cation trªn bÒ mÆt thay ®æi theo vµ ®iÖn
tÝch chung trªn bÒ mÆt Zeolit còng thay ®æi .
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 32

33. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Do ®ã cã thÓ thay ®æi kh¶ n¨ng hÊp phô chän läc ®èi víi ph©n tö 1
chÊt cÇn hÊp phô b»ng c¸ch thay ®æi c¸c yÕu tè:
- Thay ®æi n¨ng lîng t¬ng t¸c gi÷a chÊt hÊp phô vµ chÊt bÞ hÊp
phô b»ng c¸ch cho hÊp phô mét lîng nhá chÊt bÞ hÊp phô thÝch hîp tr-
íc ®ã
- Thay ®æi kÝch thíc cña sæ mao qu¶n , kh¶ n¨ng ph©n cùc cña
chÊt bÞ hÊp phô b»ng c¸ch trao ®æi ion
- Gi¶m t¬ng t¸c tÜnh ®iÖn cña Zeolit víi ph©n tö chÊt bÞ hÊp phô
b»ng c¸ch t¸ch hoµn toµn cation ra khái Zeolit nh : ph©n hñy nhiÖt
Zeolit ®· trao ®æi NH4
+
, xö lý axit .
NH4
+
→ NH3 ↑ + H+
(ë l¹i Zeolit )
N¨m 1840 A.Damour ®· thÊy r»ng tinh thÓ Zeolit cã thÓ hÊp phô
thuËn nghÞch mµ kh«ng bÞ biÕn ®æi vÒ cÊu tróc h×nh häc còng nh ®é
tinh khiÕt [10] theo Me.Bain [11] th× pha bÞ hÊp phô kh«ng thay thÕ c¸c
cÊu tö t¹o nªn cÊu tróc tinh thÓ , nã chØ khuÕch t¸n vµo bªn trong mao
qu¶n vµ n»m l¹i ë ®ã nÕu kÝch thíc phï hîp víi mao qu¶n
Sù khuÕch t¸n trong tinh thÓ Zeolit cã thÓ lµ 1 chiÒu , 2 chiÒu hay 3
chiÒu. Qu¸ tr×nh khuÕch t¸n vµ t¸ch níc cã thÓ dÉn ®Õn kh¶ n¨ng
cation bÞ gi÷ l¹i trªn thµnh hoÆc trong c¸c chç giao nhau cña mao qu¶n
, c¶n trë sù khuÕch t¸n cña c¸c ph©n tö tiÕp theo. V× vËy, kh¶ n¨ng
khuÕch t¸n thùc tÕ kÐm h¬n so víi tÝnh to¸n. Lîng khÝ hay láng ®îc hÊp
phô bëi chÊt r¾n phô thuéc vµo nhiÖt ®é, ¸p suÊt vµ b¶n chÊt cña chÊt
hÊp phô vµ chÊt bÞ hÊp phô. Khi c¸c mao qu¶n Zeolit dehydrat hãa bÞ
lÊp ®Çy chÊt bÞ hÊp phô th× kh«ng x¶y ra sù hÊp phô n÷a .
Víi Zeolit ZSM-5 kh«ng dïng chÊt t¹o cÊu tróc th× kh¶ n¨ng hÊp phô
níc ë P/Po= 0,96, T=298 K lµ 11,5%. Kh¶ n¨ng hÊp phô n-hexan ë
P/Po = 1, T=298K lµ 12,8% khi ®ã diÖn tÝch bÒ mÆt tÝnh theo ph¬ng
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 33

34. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
ph¸p BET ( hÊp phô N2 láng ë 77K ) lµ 300m2
/ g [12]. Nh vËy Zeolit lµ
chÊt hÊp phô cã dung lîng lín, ®é chän läc cao. Do ®ã ngêi ta sö dông
nã ®Ó t¸ch vµ lµm s¹ch parafin, lµm kh« khÝ, t¸ch oxi tõ kh«ng khÝ, t¸ch
C02, S02, H2S. tõ khÝ tù nhiªn, khÝ ®ång hµnh vµ khÝ dÇu má .
Sau ®©y lµ c¸c b¶ng ®a ra kÝch thíc ph©n tö vµ ®êng kÝnh ®éng häc
cña mét sè ph©n tö bÞ hÊp phô quan träng vµ b¶n kÝch thíc mao qu¶n
®êng kÝch ®éng häc vµ kh¶ n¨ng hÊp phô c¸c chÊt tèt nhÊt ®èi víi mét
sè Zeolit th«ng dông.
B¶ng 6 : KÝch thíc ph©n tö vµ ®êng kÝnh ®éng häc cña mét sè ph©n
tö chÊt bÞ hÊp phô quan träng
H Hîp
chÊt
KÝch thíc
ph©n tö Ao
§êng kÝnh
®éng häc Ao
Hîp
chÊt
KÝch thíc
ph©n tö Ao
§êng kÝnh
®éng häc Ao
H2 3.1x2.4 2.89 CH4 4.2 3.8
O2 2.9x2.8 3.46 C2H4 5.7x3.7 3.3
N2 4.1x3.0 3.46 C2H6 5.0x4.4 3.9
CO 4.2x3.7 3.76 C3H6 - 4.5
CO2 5.1x3.7 3.30 C3H8 6.5x4.9 4.3
H2O 3.9x3.15 2.65 n-C4H6 4.9 4.3
NH3 4.1x3.8 2.60 i- C4H10 5.6 5.0
SO2 5.28x4.0 3.60 C6H6 6.6 5.58
H2S 4.36x4.0 3.60 (C4H9)3N -
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 34

35. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
B¶ng 7 : kÝch thíc mao qu¶n, ®êng kÝnh ®éng häc vµ kh¶ n¨ng hÊp
phô c¸c chÊt tèt nhÊt ®èi víi mét sè Zeolit th«ng dông
Zeolit
KÝch thíc mao
qu¶n, Ao
§êng
kÝnh
®éng
häc, Ao
HÊp thô tèt
nhÊt
NaA 4,1; 2,2 3,9;3,6 C2H4, O2
NaP1 3,1x4,5; 2,8x4,8 2,6 NH3, H2O
NaX 7,4 (vßng 12) 8,1 (C4H9)3N
Philipsi
t
3,6 3,0x4,3;
3,2x3,3
2,6 NH3,H2
Tõ sè liÖu b¶ng 6&7 cã thÓ thÊy r»ng nÕu Zeolit P1 ®îc tæng hîp víi
gi¸ thµnh kh«ng cao h¬n so víi gi¸ thµnh s¶n xuÊt Zeolit A th× Zeolit P1
cã thÓ sÏ rÊt ®îc ®¸ng quan t©m khi sö dông lµm chÊt hÊp phô NH3 vµ
H20 bëi v× ®êng kÝnh ®éng häc cña chóng lµ t¬ng ®¬ng nhau.
II. TÝnh chÊt trao ®æi cation [9]
Zeolit cã kh¶ n¨ng trao ®æi ion. Nhê tÝnh chÊt nµy mµ ngêi ta cã thÓ
®a vµo cÊu tróc cña Zeolit c¸c cation cã tÝnh chÊt xóc t¸c nh cation kim
lo¹i kiÒm, kim lo¹i chuyÓn tiÕp. Nguyªnt¾c trao ®æi ion lµ dùa trªn hiÖn
tîng trao ®æi thuËn nghÞch hîp thøc gi÷a c¸c cation trong dung dÞch víi
c¸c cation trong thµnh phÇn cña Zeolit. Sù trao ®æi nµy tu©n theo quy
luËt tû lîng, nghÜa lµ quy luËt trao ®æi " t¬ng ®¬ng 1 -1"
theo hãa trÞ.
Trong Zeolit, c¸c cation trao ®æi lµ cation bï trõ ®iÖn tÝch ©m trªn tø
diÖn Al04
--
. Qu¸ tr×nh trao ®æi cã thÓ x¶y ra khi cho Zeolit tiÕp xóc víi
dung dÞch chÊt ®iÖn ly. VD CaCl2
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 35

36. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
2 Z-Na + (Ca2+
)dd → Ca-2Z + 2Na+
c¸c cation Na+
, Ca2+
gäi lµ c¸c cation ®èi. Chóng cã kh¶ n¨ng trao
®æi lÉn nhau vµ sau 1 thêi gian nhÊt ®Þnh, qu¸ tr×nh trao ®æi ®¹t tr¹ng
th¸i c©n b»ng. Còng nh ®èi víi kho¸ng sÐt, kh¶ n¨ng trao ®æi cña
Zeolit còng ®îc ®Æc trng b»ng dung lîng trao ®æi cation. §èi víi mét sè
lo¹i Zeolit ch¼ng h¹n nh HZSM-5 dung lîng trao ®æi liªn quan trùc tiÕp
®Õn hµm lîng Me cã trong thµnh phÇn cÊu tróc. Do ®ã mµ tõ dung l-
îng trao ®æi cation ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc hµm lîng Me cã trong m¹ng
líi cÊu tróc cña ZSM-5. Do cÊu tróc tinh thÓ kh«ng gian 3 chiÒu bÒn
v÷ng nªn khi trao ®æi ion, c¸c th«ng sè m¹ng cña Zeolit kh«ng bÞ thay
®æi khung cña Zeolit kh«ng bÞ tr¬ng në. §©y lµ ®Æc tÝnh quý gi¸ mµ
nhùa trao ®æi ion vµ c¸c chÊt trao ®æi ion v« c¬ kh¸c kh«ng cã ®îc.
Khi x¶y ra qu¸ tr×nh trao ®æi cation th× ®êng kÝnh trung b×nh cña c¸c
mao qu¶n trong Zeolit t¨ng lªn. Ch¼ng h¹n nh mét cation Ca2+
sÏ ®æi
®îc 2 cation Na1+
, mét La3+
sÏ ®æi ®îc 3Na+
th× sè cation sÏ bít ®i nhng
®êng kÝnh mao qu¶n l¹i t¨ng lªn hoÆc lµ khi 1 H+
trao ®æi víi 1 Na+
th×
tÝnh chÊt axit cña Zeolit kh«ng nh÷ng t¨ng mµ ®êng kÝnh trung b×nh cña
mao qu¶n còng t¨ng theo v× kÝch thíc nguyªn tö H nhá h¬n kÝch thíc
nguyªn tö Na.
Qu¸ tr×nh trao ®æi cation phô thuéc vµo 6 yÕu tè sau :
- B¶n chÊt cation trao ®æi ; ®iÖn tÝch, kÝch thíc cation trong tr¹ng
th¸i hydrat hãa vµ dehydrat hãa
- NhiÖt ®é m«i trêng ph¶n øng
- Nång ®é cation trong dung dÞch
- Dung m«i hßa tan cation ( thêng lµ dung m«i níc, ®«i khi lµ
dung m«i h÷u c¬ )
- §Æc ®iÓm cÊu tróc cña Zeolit
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 36

37. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Sù trao ®æi cation trong Zeolit ®îc thùc hiÖn nhê c¸c cöa sæ mao
qu¶n, do ®ã ®êng kÝnh mao qu¶n cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn dung lîng
trao ®æi ion. B¶ng 8 tr×nh bµy dung lîng trao ®æi cation cña mét sè
Zeolit phô thuéc vµo kÝch thíc mao qu¶n vµ tØ sè mol Si/Al
Bªn c¹nh dung lîng trao ®æi, vËn tèc trao ®æi cation còng phô thuéc
vµo ®êng kÝnh mao qu¶n vµ kÝch thíc cña c¸c cation, vËn tèc trao ®æi
cµng lín th× kÝch thíc cation cµng bÐ vµ ®êng kÝnh mao qu¶n lín. Khi
cation cã kÝch thíc lín h¬n ®êng kÝnh mao qu¶n th× sù trao ®æi cã thÓ
diÔn ra chËm trªn bÒ mÆt cña Zeolit.
Th«ng thêng nh÷ng Zeolit cã tØ lÖ Si/Al thÊp tõ 1 ®Õn 3 th× kh«ng bÒn
trong m«i tr¬ng axit cã PH ≤ 4. C¸c Zeolit A, X, Y kh«ng cã kh¶ n¨ng
trao ®æi cation trong m«i trêng axit v× chóng sÏ bÞ ph¸ vì cÊu tróc. §Æc
biÖt lµ Zeolit A sÏ bÞ ph¸ vì hoµn toµn cÊu tróc trong m«i trêng cã PH =
6. Do vËy mµ qu¸ tr×nh trao ®æi cation tèt nhÊt lµ nªn thùc hiÖn trong
m«i trêng kiÒm
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 37

38. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
B¶ng 8 : dung lîng trao ®æi cation cña mét sè Zeolit (Ml®l Na+
/g) [3]
Zeolit
KÝch thíc
mao qu¶n Ao
Tû lÖ mol
SiO2/Al2O3
Ml®l
Na+
/1gam
mÉu
4A 4.2;2.2 2 7.0
X 7.4 2.5 6.4
Chabazit 3.7x4.2 4 4.9
Y 7.4 5 4.4
Cromit 3.6x5.2 6 3.8
KL 7.1 6 3.8
Mordenit 7.6x7.0 10 2.6
Ferrierit 4.3x5.5 10 2.4
Clinoptilonit 4.0x5.5 10 2.6
III TÝnh chÊt axit bÒ mÆt
1.Sù h×nh thµnh t©m axit trong Zeolit
Ho¹t tÝnh xóc t¸c cña Zeolit cã ®îc lµ nhê tÝnh axit cña chóng ®©y lµ
tÝnh chÊt ®Æc biÖt quan träng cña Zeolit. Trong cÊu tróc cña Zeolit cã
c¸c tø diÖn Al04
--
mang mét ®iÖn tÝch ©m, ®iÖn tÝch nµy ®îc trung hßa
bëi cation kim lo¹i bï. Khi thay thÕ cation nµy b»ng cation kh¸c sÏ lµm
xuÊt hiÖn proton trong Zeolit. Trong Zeolit cã hai lo¹i t©m axit :
- lo¹i cã kh¶ n¨ng cho proton gäi lµ t©m axit Bronsted.
- lo¹i cã kh¶ n¨ng nhËn cÆp electoron gäi lµ t©m axit Lewis
1.1 Sù h×nh thµnh t©m axit Bronsted : Theo c¸c tµi liÖu [3], [18]
th× cã 4 nguyªn nh©n chÝnh t¹o thµnh c¸c t©m axit Bronsted trong
Zeolit :
- ph©n hñy nhiÖt Zeolit ®· trao ®æi víi ion amoni ho¨c ankyl
amoni
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 38

39. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Si
O
Al
Na
Al
O
Si
4
NH
300-500 C
O
NH3
Si
O
Al
NH4
Na
H
hoÆc ph©n ly c¸c ph©n tö H20 hÊp phô bëi trêng tÜnh ®iÖn cña c¸c
cation trao ®æi ®a hãa trÞ.
Al
O
Si
n
m
M 2
(H O)
Si
O
Al
H
n+1
m-1
M (OH)
+
-
-
2
H
C¸c qu¸ tr×nh nµy t¹o ra c¸c proton liªn kÕt víi nguyªn tö oxi trong
cÊu tróc m¹ng líi
-Sö lý Zeolit trong m«i trêng axit ( ®èi víi c¸c Zeolit bÒn cã tØ sè Si/Al
cao )
Na+
Mord + HCl → H+
Mord + NaCl.
Sù trao ®æi c¸c Zeolit víi c¸c cation ®a hãa trÞ ( nh kim lo¹i kiÒm thæ,
kim lo¹i chuyÓn tiÕp, ®Êt hiÕm) còng lµm xuÊt hiÖn proton d¹ng
Mn+
HZ.C¸c cation nµy ®îc trao ®æi díi d¹ng ngËm níc Re(H20)x nhê
t¸c dông ion hãa cña cÊu tróc Zeolit c¸c d¹ng nµy ®· chuyÓn Re3+
(H20)
 (ReOH)2H+
lµm xuÊt hiÖn proton
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 39

40. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
2(H O)
2
Re Al
O
Si
O
O
O O
O
O
3
H O
2
2
3
(OH)
Re
O O O
O
O O
Si
O
Al
2 Al
O
Si
O
O
O
O
H
2
(OH)
Re Al
O
Si
O
O
O O
O
O
H
O O O
O
Si
O
Al
2
3+
Ngoµi ra sau khi khö Hydro, c¸c Zeolit ®· trao ®æi ion víi ion kim
lo¹i chuyÓn tiÕp nh Ni, Cu, Co hay kim lo¹i quÝ Pt, Pd, Ru, Ir . còng sÏ
t¹o ra c¸c ®iÖn tÝch ©m d vµ ®îc trung hßa b»ng c¸c cation H+
qu¸ tr×nh
x¶y ra nh sau :
- trao ®æi ion víi Pt :
NaZ + Pt(NH3)4
2+
 Pt(NH3)4
2+
Z + Na+
- khö hydro
Pt(NH3)4
2+
+ H2  Pt kim lo¹i / H+
Zeolit + NH3
1.1 T©m axit Lewis [1] :
T©m axit Lewis ®îc h×nh thµnh do sù dehydroxyl hãa cÊu tróc ë
nhiÖt ®é cao. Tõ hai t©m Bronsted sÏ t¹o ra 1 t©m Lewis:
O O
O
O O
O
S
i
Al Al Si
O O
O
O O
O
O O
O
A l
O
O
O
Si
O
2
-(H O)
ë nhiÖt ®é cao ( trªn 400o
C) tríc hÕt x¶y ra qu¸ tr×nh di chuyÓn proton
sau ®ã t¸ch hydroxyl cÊu tróc ra díi d¹ng H20 theo chu tr×nh sau :
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 40

41. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
O O
O
O
Si
H O
Al
O O O
O
Al
O
H
Si
O O
O
O
O
O
O O
Si
O
Al
O
O
O O
Si
O
Al
O
H
H
O O
Al
O
Si
O
O
O O O
Al
O
Si
O
O
O O
H H
H
H
O
O
O O
Si
O
Al
O
O
Si
O
O O
O
Al
O
2
H O
C¸c kÕt qña thùc nghiÖm cho thÊy c¶ hai lo¹i t©m axit Bronsted vµ
Lewis ®Òu gãp phÇn t¹o häat tÝnh xóc t¸c Cracking cña Zeolit, trong ®ã
t©m axit Bronsted ®ãng vai trß quan träng h¬n nhiÒu. Ngoµi ra t©m axit
Lewis cßn cã t¸c dông ph©n cùc nhãm hydroxyl (lµm t¨ng lùc axit cña
t©m ) [19],[20].
Mçi lo¹i Zeolit cã ®é axit víi sè t©m axit vµ lùc axit kh¸c nhau. Mèi
liªn hÖ gi÷a ®é axit vµ ho¹t tÝnh xóc t¸c cña Zeolit trong ph¶n øng
Cracking ®· ®îc nghiªn cøu nhiÒu. Tuy nhiªn, cho dï khi t¨ng ®é axit,
ho¹t tÝnh xóc t¸c t¨ng lªn nhng mèi liªn hÖ nµy kh¸ phøc t¹p vµ kh«ng
ph¶i lµ ®¬n trÞ .
2. C¬ chÕ h×nh thµnh cacbocation trªn xóc t¸c Zeolit [1]
Trong nhiÒu ph¶n øng hãa häc, qu¸ tr×nh chuyÓn hãa hydrocacbon
trªn xóc t¸c Zeolit axit x¶y ra qua giai ®o¹n h×nh thµnh hîp chÊt trung
gian lµ cacbocation. C¸c cacbocation ®îc chia thµnh 2 lo¹i :
- ion cacbenium : trong ®ã cacbon mang ®iÖn tÝch d¬ng cã hãa
trÞ 3
- ion cacbonium: trong ®ã cacbon mang ®iÖn tÝch d¬ng cã hãa
trÞ 5.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 41

42. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
C¸c cacbocation nµy ®îc t¹o thµnh trong mao qu¶n cña Zeolit trªn
c¸c t©m axit theo ®óng quy luËt trong m«i trêng láng. Chóng cã thÓ
h×nh thµnh tõ qu¸ tr×nh : céng hîp mét proton( hoÆc cation) vµo mét
ph¶n øng tõ hîp chÊt cha no, t¸ch lo¹i mét electron khái ph©n tö trung
hßa hay ph©n c¾t dÞ ly ph©n tö, tïy thuéc vµo tõng lo¹i ph¶n øng kh¸c
nhau.
2.1 §èi víi ph¶n øng Cracking xóc t¸c parafin :
HiÖn nay cã 1 vµi c¬ chÕ ®îc sö dông ®Ó gi¶i thÝch sù h×nh thµnh
c¸c hydrocacbon trong thµnh phÇn cña s¶n phÈm qua hai lo¹i
cacbocation : ion cacbenium vµ ion cacbonium
Hîp chÊt trung gian ion cacbenium ®îc h×nh thµnh tõ qu¸ tr×nh
proton hãa olefin ( lÉn trong nguyªn liÖu hoÆc sinh ra do dehydro hãa)
trªn t©m axit Bronsted hoÆc t¸ch H+
ra khái parafin nhê t¸ch axit
Lewis
C¸c ion cacbenium bÞ c¾t m¹ch ë vÞ trÝ β so víi C+
, sau ®ã t¹o
olefin, hoÆc tham gia chuyÓn hydrua t¹o ion cacbenium míi. Ion nµy
cïng tham gia c¾t liªn kÕt β t¬ng tù.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 42
R1
-CH=CH-R2
+ HZ R1
-CH2
-C+
H-R2
+ Z-
R1
-CH2
-CH2
-R2
+ L--
R1
-CH2
-C+
H-R2
+ LH
T©m axitBronsted
T©m axit Lewis
C¾t liªn kÕtβ
R3
-CH2
-C+
H-R4 R3+
+ CH2
=CH-R4
chuyÓn H+
R1
-CH2
-C+
H-R2
+ R3
-CH2
-CH2
-R4
R1
-CH2
-CH2
-R2
+ R3
-CH2
-C+
H-R4

43. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
§Ó gi¶i thÝch sù cã mÆt cña H2, CH4, C2H4 trong thµnh phÇn s¶n
phÈm Dessan ®· ®a ra mét c¬ chÕ kh¸c víi sù h×nh thµnh ion
cacbocation trªn t©m axit Bronsted
2.2.Ph¶n øng ankyl hãa hîp chÊt th¬m
Ph¶n øng nµy x¶y ra theo c¬ chÕ electrophyl (SE) qua 3 giai ®o¹n
víi sù h×nh thµnh cacbocation do olefin kÕt hîp víi t©m axit trong Zeolit
:
Sau ®ã cacbocation nµy tÊn c«ng vµo nh©n th¬m vµ t¹o phøc Π.
Phøc nµy kh«ng bÒn nªn chuyÓn thµng phøc δ sau ®ã t¸ch proton
vµ t¹o ankyl th¬m
III.2.3.Ph¶n øng ph©n bè l¹i hydrocacbon th¬m [1]
Cã 1 vµi c¬ chÕ ®îc øng dông ®Ó ph©n tÝch ph¶n øng nµy. Trong ®ã
cã 1 c¬ chÕ ®îc chÊp nhËn réng r·i h¬n c¶ lµ c¬ chÕ h×nh thµnh
cacbocation benzylic
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 43
t0
R1
-CH2
-CH2
-R2
+ HZ R1
-CH2
-C+
H3
-R2
+ Z—
R1
+
+ CH3
-CH2
-R3
R1
-CH2
-C+
H-R2
+H2
ZeolO-
H+
+ CH2
=CH2
zeolO-
C+
H2
-CH3
ZeoLO-
CH2
-CH3
H
ZeolO— +
CH2-CH3 +
C2
H5
ZeolO—
H+
+
Zeol0--
H CH2
–
CH3

44. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Qu¸ tr×nh h×nh thµnh cacbocation bezylic x¶y ra do sù tÊn c«ng cña
mét ion hydrua vµ t¹o ra 1 ph©n tö hydro tù do
+
Sau ®ã mét ph©n tö hîp chÊt th¬m kh¸c tÊn c«ng vµo cacbocation
bezylic t¹o hîp chÊt trung gian cña ph¶n øng d¹ng diphenyl metan:
+
Zeol-
D¹ng diphenyl metan tiÕp tôc biÕn ®æi, ph©n chia t¹o ra s¶n phÈm cuèi
lµ benzen vµ c¸c xylen kh¸c.
Nh vËy, ®é axit cña Zeolit cã vai trß rÊt quan träng trong xóc t¸c, nhÊt lµ
®èi víi ph¶n øng cracking xóc t¸c. ngêi ta nhËn thÊy r»ng khi lîng Si02
cµng nhiÒu lîng Al203 cµng Ýt th× ®é axit cña Zeolit cµng t¨ng. Tuy nhiªn tØ
sè Si/Al còng chØ t¨ng ®Õn mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh ®Ó tr¸nh ph¸ vì cÊu tróc
cña Zeolit
IV .TÝnh chÊt chän läc h×nh d¸ng :
TÝnh chÊt chän läc h×nh d¸ng cña xóc t¸c Zeolit cã liªn quan chÆt chÏ
víi t¸c dông " r©y ph©n tö" trong hÊp phô vµ lµ ®Æc tÝnh rÊt quan träng khi
sö dông Zeolit lµm xóc t¸c trong c¸c ph¶n øng hãa häc [ 9],[21]. Chän läc
h×nh d¸ng lµ sù ®iÒu khiÓn theo kÝch cì vµ h×nh d¸ng cña ph©n tö khuÕch
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 44
CH3
Zeol- H+
CH2
+
+ H2
CH2
CH3
CH2
CH3
H
Zeol-

45. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
t¸n vµo vµ ra khái hÖ thèng mao qu¶n, lµm ¶nh hëng ®Õn ho¹t tÝnh vµ ®é
chän läc cña xóc t¸c.
VÒ nguyªn t¾c mét ph©n tö muèn ph¶n øng trong c¸c Zeolit cÇn ph¶i
tr¶i qua c¸c giai ®o¹n [1],[5] : 5 giai ®o¹n
-HÊp phô trªn bÒ mÆt ngoµi cña xóc t¸c.
-KhuÕch t¸n qua c¸c cöa sæ mao qu¶n vµ tiÕn vÒ phÝa t©m ho¹t
tÝnh
-HÊp phô trªn c¸c t©m ho¹t tÝnh bªn trong mao qu¶n vµ tËp hîp c¸c
trung gian cña ph¶n øng
- Ph¶n øng
-Gi¶i hÊp phô vµ khuÕch t¸n ra khái mao qu¶n
Trong c¸c giai ®o¹n trªn cã thÓ thÊy, kh¶ n¨ng khuÕch t¸n cña c¸c ph©n
tö cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn toµn bé tiÕn tr×nh ph¶n øng. Mµ kh¶ n¨ng
khuÕch t¸n l¹i phô thuéc vµo b¶n chÊt ph©n tö vµ phô thuéc vµo kÝch thíc
cña hÖ mao qu¶n trong Zeolit. Do ®ã, víi cÊu tróc mao qu¶n rÊt ®Æc biÖt vµ
®ång ®Òu Zeolit chØ cho phÐp c¸c ph©n tö cã kÝch thíc ®éng häc t¬ng ®¬ng
vµ nhá h¬n kÝch thíc cöa sæ ®i vµo vµ tho¸t ra khái c¸c mao qu¶n cña nã.
Cã 3 h×nh thøc chñ yÕu cña sù chän läc h×nh d¹ng [9], [1], [3]
1.Chän läc chÊt tham gia ph¶n øng
C¸c t©m xóc t¸c n»m trong c¸c khoang hoÆc mao qu¶n cã ®êng vµo bÞ
giíi h¹n bëi kÝch thíc cöa sæ. Nh vËy, chØ cã c¸c chÊt ph¶n øng cã kÝch th-
íc nhá hoÆc gÇn b»ng ®êng kÝnh c¸c cöa sæ míi cã thÓ khuÕch t¸n vµo
trong c¸c mao qu¶n ®Ó ®Õn c¸c t©m ho¹t ®éng vµ tham gia ph¶n øng
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 45

46. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
C¬ chÕ chän läc chÊt ph¶n øng
2.Chän läc s¶n phÈm
ChØ cã c¸c s¶n phÈm ph¶n øng cã kÝch thíc nhá h¬n mao qu¶n míi cã
thÓ khuÕch t¸n ra ngoµi c¸c lç xèp díi d¹ng c¸c s¶n phÈm cuèi cïng. C¸c
s¶n phÈm cång kÒnh kh¸c, nÕu cã t¹o thµnh trong qu¸ tr×nh ph¶n øng th×
sÏ biÕn ®æi thµnh c¸c phÈn tö nhá h¬n hoÆc ngng tô l¹i bÞt chÆt c¸c mao
qu¶n lµm mÊt ho¹t tÝnh xóc t¸c.
Lo¹i chän läc nµy thÝch hîp víi nh÷ng ph¶n øng cÇn chän läc s¶n phÈm
mong muèn trong c¸c ®ång ph©n cña nã. VD nh chän läc d¹ng para trong
ph¶n øng ankyl hãa toluen. Sù ankyl hãa toluen sÏ t¹o ra 3 ®ång ph©n :
octo, meta vµ para - etyltoluen. ChØ cã para-etyltoluen cã thÓ tÝch nhá h¬n,
do vËy nã khuÕch t¸n nhanh h¬n ra ngoµi mao qu¶n nªn nã lu«n cã mÆt
trong hçn hîp s¶n phÈm. Do ®ã, ®é chän läc h×nh d¹ng ®èi víi para -
etyltoluen t¨ng lªn. ¥ bªn trong mao qu¶n, do qu¸ tr×nh izome hãa x¶y ra
nhanh nªn nång ®é cña 3 izome tiÕn tíi nång ®é c©n b»ng nhiÖt ®éng häc,
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 46

47. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
®é chän läc ®èi víi para etyltoluen sÏ phô thuéc vµo tû sè cña tèc ®é
khuÕch t¸n vµ tèc ®é izome hãa cña 3 ®ång ph©n.
3.Chän läc hîp chÊt trung gian
Sù chuyÓn hãa chÊt ph¶n øng A thµnh s¶n phÈm P x¶y ra qua mét
tr¹ng th¸i trung gian cã cÊu tróc vµ kÝch thíc x¸c ®Þnh.
NÕu d¹ng hîp chÊt trung gian cña ph¶n øng qu¸ lín so víi ®êng kÝnh
c¸c mao qu¶n th× ph¶n øng kh«ng thÓ x¶y ra ngay c¶ khi c¸c chÊt ph¶n
øng vµ s¶n phÈm mong muèn nhÊt cã thÓ khuÕch t¸n dÔ dµng ra ngoµi lç
xèp. ChØ cã ph¶n øng nµo cã kÝch thíc cña hîp chÊt trung gian vµ tr¹ng
th¸i chuyÓn tiÕp phï hîp víi kÝch thíc mao qu¶n cña Zeolit míi cã thÓ x¶y
ra.
Ch¼ng h¹n, nÕu s¶n phÈm trung gian lµ ion cacbenium nhiÒu nh¸nh,
hoÆc nÕu c¬ chÕ h×nh thµnh nã lµ ph¶n øng lìng ph©n tö vÒ chuyÓn dÞch
hydrua hay lµ ph¶n øng lìng ph©n tö ph©n bè alkyl th¬m, kh«ng thÓ x¶y ra
khi kho¶ng kh«ng gian trong mao qu¶n qu¸ nhá, qu¸ chËt hÑp, ph¶n øng
theo c¬ chÕ nh trªn lµ kh«ng thÓ x¶y ra.
.
Mét hiÖu øng quan träng cña kh¸i niÖm ®é chän läc h×nh d¸ng lµ : "kÝch
thíc cña tr¹ng th¸i chuyÓn tiÕp" ®îc chØ ra trong trêng hîp nghiªn cøu vÒ
ph¶n øng izome hãa vµ cracking c¸c parafin nhÑ.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 47

48. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Qu¸ tr×nh izome n-butan trªn Zeolit mao qu¶n lín diÔn ra theo c¬ chÕ l-
ìng ph©n tö. Trªn xóc t¸c nµy, s¶n phÈm cña ph¶n øng chñ yÕu lµ izo-
butan, propan vµ pentan.
Trªn Zeolit HZSM-5, kh«ng gian tù do trong c¸c mao qu¶n kh«ng ®ñ ®Ó
cho phÐp mét ph¶n øng lìng ph©n tö x¶y ra vµ tríc hÕt lµ sù h×nh thµnh
tr¹ng th¸i chuyÓn tiÕp trong lìng ph©n tö. Do sù h¹n chÕ nµy mµ tèc ®é
ph¶n øng izome hãa izo-butan trªn Zeolit HZSM-5 sÏ nhá h¬n 100 lÇn so
víi H-mordenit, cho dï hai Zeolit nµy cã ®é axit t¬ng ®¬ng nhau.
Nh vËy, ®é chän läc h×nh d¸ng theo chÊt ph¶n øng hoÆc s¶n phÈm ph¶n
øng sÏ thay ®æi theo kÝch thíc h¹t. H¹t Zeolit cµng lín th× ®é chän läc cµng
lín ®èi víi chÊt ph¶n øng hoÆc s¶n phÈm Ýt cång kÒnh. Ngîc l¹i, ®é chän
läc h×nh d¸ng, theo c¸c tr¹ng th¸i trung gian lµ mét hiÖu øng thuÇn hãa
häc, c¸c s¶n phÈm trung gian khã dÞch chuyÓn dÔ dµng bao quanh c¸c t©m
ho¹t tÝnh. Do vËy, ®é chän läc nµy sÏ kh«ng phô thuéc vµo kÝch thíc h¹t
Zeolit.
V. Mét sè tÝnh chÊt kh¸c [22]
1.TÝnh æn ®Þnh nhiÖt :
B»ng ph¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt ngêi ta nh©n thÊy sù t¸c ®éng cña
nhiÖt ®é vµo Zeolit. §èi víi mét Zeolit bÊt kú, khi t¨ng nhiÖt ®é lªn th× chóng
bÞ mÊt níc, biÕn ®æi cÊu tróc tinh thÓ vµ cuèi cïng dÉn ®Õn ph¸ vì cÊu tróc
tinh thÓ. C¸c Zeolit kh¸c nhau chÞu ¶nh hëng cña nhiÖt ®é kh¸c nhau.
Trong qu¸ tr×nh sö dông c¸c Zeolit nghiªn cøu khi gia cè nhiÖt cÇn thiªt
ph¶i n¾m ch¾c tÝnh chÊt nµy ®Ó kh«ng g©y ¶nh hëng ®Õn kÕt qu¶ .
2.TÝnh æn ®Þnh axit
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 48
Tải bản FULL (92 trang): https://bit.ly/34pNaCG
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

49. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
§é bÒn cña Zeolit ®èi víi axit thêng rÊt kÐm. Khi Zeolit tiÕp xóc víi axit
thêng x¶y ra sù biÕn ®æi cÊu tróc hoÆc bÞ hßa tan cÊu tróc tinh thÓ. C¸c lo¹i
Zeolit kh¸c nhau, kh¶ n¨ng bÒn v÷ng trong c¸c lo¹i axit kh¸c nhau lµ kh¸c
nhau. Ch¼ng h¹n Zeolit A, X bÞ hßa tan trong dung dÞch HCl ngay c¶ khi
nång ®é axit kh«ng lín l¾m.
Nhng cã nh÷ng Zeolit bÒn v÷ng ngay c¶ khi tiÕp xóc víi axit m¹nh
ch¼ng h¹n Mordenit, clinoptilolit ng©m trong HNO3 8M tíi 6 th¸ng tinh thÓ
vÉn gi÷ nguyªn vÑn. Qu¸ tr×nh ph¸ vì tinh thÓ Zeolit lµ do sù t¸c dông cña
axit víi Zeolit cho Al3+
ra khái tinh thÓ. Do vËy, ®èi víi Zeolit cã tû lÖ Si/Al
cao (Ýt Al) th× t¬ng ®èi bÒn v÷ng trong m«i trêng axit.
3.TÝnh æn ®Þnh trong dung dÞch kiÒm
Dung dÞch kiÒm cã nång ®é OH-
kh¸c nhau thêng g©y nªn møc ®é ¶nh
hëng kh¸c nhau cho Zeolit. Khi tiÕp xóc víi nång ®é lo·ng cña dung dÞch
kiÒm thêng lµm cho cÊu tróc cña Zeolit bÞ biÕn ®æi. Nång ®é dung dÞch kiÒm
cao dÉn ®Õn hßa tan cÊu tróc tinh thÓ.
VD Zeolit A ng©m trong dung dÞch NaOH lo·ng lµm cho Zeolit A chuyÓn
cÊu tróc sang mét pha kh¸c gäi lµ Gismodine (NaP).
Zeolit A ng©m l©u trong dung dÞch NaOH ®Æc nã bÞ hßa tan
Nh×n chung nhiÒu Zeolit kh«ng bÒn trong m«i trêng kiÒm, ®é pH cña
dung dÞch kiÒm quyÕt ®Þnh viÖc hßa tan hay h×nh thµnh s¶n phÈm .
4.§é bÒn v÷ng cÊu tróc cña Zeolit víi phãng x¹
KÐo dµi thêi gian chiÕu mét lîng notron cao vµo Zeolit ngêi ta nhËn thÊy
Zeolit cã kh¶ n¨ng ng¨n c¶n bøc x¹ mµ kh«ng lµm suy chuyÓn cÊc tróc cña
nã.
Mét lîng lín tia γ ®îc chiÕu vµo Zeolit ngêi ta nhËn thÊy sù ¶nh hëng
g©y ra cho m¹ng líi Zeolit lµ kh«ng ®¸ng kÓ.
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 49
Tải bản FULL (92 trang): https://bit.ly/34pNaCG
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

50. §å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite
Khi chiÕu tia β vµo Zeolit ngêi ta nhËn thÊy cÊu tróc Zeolit cã thay ®æi
®«i chót. Do ®Æc ®iÓm trªn, Zeolit ®îc dïng vµo viÖc khö bít hoÆc ng¨n
c¶n mét phÇn tia phãng x¹
Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi 50
3547914