FER型沸石的合成、结构与吸附性质

在TMEDA(四甲基乙基二胺)-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系(I),Na2O-K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCO3^--CO3^2^-体系(II)及Py(吡啶)-PrNH2(正丙胺)-HF-SiO2-H2O体系(III)中,分别合成了纯相FER沸石及FER硅沸石。用粉末XRD,FT-IR,29SiMASNMR及TG/DTA等表征其结构性质,并用超微量电子真空吸附天平测定这些沸石样品对正己烷,甲醇和水的吸附等温线。结果表明各体系合成的样品虽然结晶度高,呈现出FER沸石的典型结构特征,但由于它们的组成和晶格微结构不同,热稳定性与吸附性质有明显的差异。在(I)体系中合成的FER沸石层错缺陷少,晶格完美,正己烷与甲醇的吸附量可达到理论值,结构破坏温度为1190℃。红外精细谱及29SiMASNMR高分辨谱证明FER硅沸石具有十分完美的骨架结构。由于晶胞收缩,它对正己烷与甲醇吸附量略低于理论值,并呈现出高度的疏水性。它的结构破坏温度高于1300℃。在(II)体系中合成的FER型沸石结构缺陷多,沸石孔中的钾离子不易被质子完全交换。它的正己烷与甲醇吸附量均较低,而水的吸附量相对较高。吸附现象表明,正己烷和甲醇都被吸附于FER沸石的十元环主孔道中,分压较高时,甲醇可通过八元环进入小笼,而水的吸附性质则主要与各样品的Si-OH缺陷及骨架中的阳离子含量有关。