ZSM-5分子篩的結構和性質
ZSM-5分子篩是由美國Mobil 公司于1972年首次開發的高硅三維直通道的新結構分子篩,被稱為第二代分子篩,它屬于中孔分子篩。,它由八個五元環組成。ZSM-5屬于正交晶系,空間群Pnma,晶胞常數a=20.1埃,b=19.9埃,c=13.4埃。晶胞中鋁的含量,即硅鋁比可以在較大范圍內改變,但硅鋁原子總數為96個。ZSM-5的晶胞組成可以表示為:
NanAlnSi96-nO192?16H2O式中n是晶胞中鋁的原子數,n=0~27。
圖1.1 ZSM-5分子篩截面孔道結構及三維交叉通道結構
ZSM-5分子篩由于具有獨特的三維交叉孔道體系以及對水熱合成體系要求的相對靈活性而成為催化的首選材料。同時,由于其屬于高硅鋁比分子篩,被廣泛應用于石油工業中的催化裂化、催化裂解、催化重整,烷基化,異構化等石油化工過程。隨著煤化工技術的進步,ZSM-5分子篩已經廣泛應用于甲醇制烯烴,甲醇制芳烴等。
目前,目前通過制備條件和工藝參數的不同,不僅能成功制備硅鋁比從低硅鋁比到純硅范圍ZSM-5分子篩,而且ZSM-5分子篩形貌結構在很大范圍內得到調控。