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Y型分子篩不同表面性質(zhì)(SiO2/Al2O3)下的N2和Ar分子吸附行為

Y型分子篩不同表面性質(zhì)(SiO2/Al2O3)下的N2和Ar分子吸附行為
麥奇克/Microtrac  2022-06-27  |  閱讀:1440

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具有四極矩的N2分子與Al離子(如分子篩)有很強的相互作用力并吸附(特定吸附)。下面我們來看看從N2@77.4 K和Ar@87.4 K吸附等溫線和各自的αs曲線上[相對壓力:p/p0(橫坐標(biāo)),相對壓力p/p0=0.4 (V/V0.4)時的吸附量V0.4:αs(縱軸)]能計算出什么。通常,Y型(FAU)沸石被認為由于脫鋁而增大了SiO2/Al2O3比值,在保持沸石衍生微孔結(jié)構(gòu)的同時產(chǎn)生了中-大孔。這可以從圖(1)的圖像中得到定性地驗證,經(jīng)過USY處理和脫鋁處理的Y型沸石320HOA (SiO2/Al2O3 = 5.5) (Tosoh公司)的SiO2/Al2O 高硅分子篩390HUA(SiO2/Al2O3= 400)切片圖像(圖1 (2))。圖2是用BELSORP MAX測試的超低相對壓力(p/p0=1E-8)下的N2@77.4K和Ar@87.3K等溫線(前處理:300°C, 8h)。這些等溫線可歸類為type I+IV型,390HUA (SiO2/Al2O3 =400)上的遲滯環(huán)表明有中-大孔 形成(圖2)。


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為了理解吸附質(zhì)(N2@77.4K和Ar@87.3K)在每種材料微孔上的吸附行為,作了αs曲線如圖3和圖4所示。圖3中,由于N2四極矩的參與,320HOA (SiO2/Al2O3 = 5.5)強烈吸附在沸石孔表面。因此,與相對壓力較低時相比,吸附量(αS值)逐漸增加,微孔被填滿。在390HUA (SiO2/Al2O3 = 400)上,吸附量(αS值)迅速增加,在壓力接近p/p0=1E-4時,微孔被填滿。另一方面,在Ar(87.4K)吸附中(圖4),由于Ar是非極性的,無論表面性質(zhì)如何,320HOA和390HUA的吸附量(α S值)可以大概確定是在p/p0=1E-3處的開始增大的。基于上述所說,N2@77.4 K的吸附等溫線可用于評估沸石的表面性質(zhì),Ar@87.3K的吸附等溫線可用于評估沸石的孔結(jié)構(gòu),不管材料的表面性質(zhì)如何。

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