C7碳氢化合物在纳米级介孔ZSM-5沸石中的扩散性能

实验选取了碳原子数相同、结构和分子动力学直径不同的正庚烷和甲苯作为探针分子，通过零长柱法（zero-lengthcolumn，ZLC）考察了纳米级介孔ZSM-5沸石的孔结构对探针分子扩散性能的影响。采用Crank扩散模型计算了有效扩散时间常数，并估算了扩散活化能。实验结果表明，由于甲苯比庚烷分子结构复杂、分子动力学直径大，因此甲苯在ZSM-5样品中的扩散活化能约为庚烷的1.5倍，有效扩散时间常数远小于庚烷。庚烷和甲苯在纳米级介孔ZSM-5沸石中的扩散速率取决于粒径的大小，两者在纳米级介孔ZSM-5中的有效扩散时间常数是微米级纯微孔ZSM-5的两倍，然而两者在微米级纯微孔ZSM-5中的活化能为纳米级介孔ZSM-5中的两倍，说明对于纳米级介孔ZSM-5，微粒粒径减小、扩散路径缩短，对扩散起到了极大的促进作用。