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lichao5263

铁杆木虫 (著名写手)

[求助] 解释分子筛的酸性强弱问题

各位好!我有个问题想请教大家,就是“‘一般来说,硅铝比提高,硅多了,酸量会减少,同时酸强度会提高”这句话如何从分子层面去解释呀?比如硅铝比高的(SAR=40的ZSM-5和SAR=1的LTA),如何解释二者的酸性强弱呢?LTA的酸性弱是因为它骨架里Al的结构不一样么?还是什么原因?求大侠指导。谢谢!
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xtsheep

至尊木虫 (知名作家)

小木虫之《Science》主编

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
cxqtitan: 金币+1, 谢谢分享。 2012-12-18 08:27:15
lichao5263: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-02-13 23:52:25
分子筛上的酸性分为B酸和L酸。B酸来源于Si-(OH)-Al桥键,因此Al减少,B酸自然就减少。L酸来源于分子筛缺陷位上的Al,因为铝是三价的,有空轨道可以接受电子。理论上讲硅铝比越低酸性越强(SAR用来表示硅铝比不规范,大家一般不这么写),但是并不是所有Si-O-Al桥键上都能结合质子。
圆规为什么可以画圆?因为脚在走心不动;你为什么不能圆梦?因为心在走,脚不动。
3楼2012-12-18 08:24:55
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cxqtitan

木虫 (著名写手)

快乐的足球

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
missu001: 金币+1, 感谢应助 2012-12-19 13:51:05
lichao5263: 金币+3, 有帮助 2013-02-13 23:52:10
酸量确实和SAR有关,但是酸强度需要用NH3-TPD表征,脱附峰的温度高,说明强度大,只用“硅铝比高,酸强度就高”这样说我觉得不够科学。
2楼2012-12-18 08:21:32
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lichao5263

铁杆木虫 (著名写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by xtsheep at 2012-12-17 19:24:55
分子筛上的酸性分为B酸和L酸。B酸来源于Si-(OH)-Al桥键,因此Al减少,B酸自然就减少。L酸来源于分子筛缺陷位上的Al,因为铝是三价的,有空轨道可以接受电子。理论上讲硅铝比越低酸性越强(SAR用来表示硅铝比不规范, ...

你好,感谢你的回答,你说理论上讲硅铝比越低酸性越强,那是不是跟我问题里的“硅铝比提高了...酸强度会提高”有矛盾呢?还是我问题里这句话有错误?请指导
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4楼2012-12-19 01:50:40
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xhtangxh

木虫 (著名写手)

有木有虫

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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missu001: 金币+3, 感谢回帖,欢迎常来 2012-12-19 13:51:40
lichao5263: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-02-13 23:52:46
这种说法是有前提的,即对同类型沸石分子筛具有普适性,不能推而广之用于不同结构类型沸石分子筛的酸量和酸强度对比。ZSM-5和LTA结构不同,这种比较没有意义。
硅铝沸石分子筛的酸性源于[AlO4]结构单元带负电荷,但电荷并不局限在[AlO4]结构单元上而是通过骨架传递作用分散,产生所谓长程相互作用(long-range interaction),简言之,硅铝比提高,酸中心的密度降低,单个酸中心上的电子云密度也降低。
不同结构类型沸石分子筛因其孔道结构及孔径是不同的,即使是同类结构不同硅铝比的沸石分子筛,孔径也略有差异。一方面,不同结构类型沸石分子筛孔道的走向和开放性不同,有的是单一类型孔道,有的有多种孔道(如丝光沸石有12元环和8员环两种孔道),某些酸中心可能是封闭的,因而像NH3-TPD、Py-IR之类方法测量酸量时这些酸中心是无法测出的,对酸量无贡献;另一方面,孔径尺度是分子级别的,与酸中心作用的分子、离子还会受到孔道环境即近距离的孔壁原子影响,孔径不同,作用距离不同,作用强度自然会有差异。这是导致不同结构类型沸石分子筛之间不具对比性的根本原因。
5楼2012-12-19 10:24:31
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