分子筛厂家讲解以方钠石笼为例的一些分子筛结构类型

从严格定义上说，分子筛是由硅氧四面体（Si0₄）和铝氧四面体（AlO₄）之间通过共享顶点而形成的三维四连接骨架。从概念上描述，应该是先形成纯硅骨架结构，之后被铝原子取代，这种异价取代使得分子筛骨架带一个负电，所以在孔道类需要一个额外的带正电的离子来平衡整个分子筛的负电荷，这也使得分子筛能够吸附一些中性的原子和分子进人孔道内。

一般分子筛的经验组成可以表示成：Mⁿ⁺_x/nAl_xSi_1-xO₂·yX。 其中，Mⁿ⁺代表有机或无机阳离子，X代表包含或吸附的物种。

分子筛的骨架组成由一些基本的四面体搭建而成。Al-O和Si-O之间的键长分别为1.73A和1.61A，其中OTO（T代表四价元素）之间的键角接近于四面体的键角109.4°，但TOT之间的键角变化范围更大，平均键角在145°左右（其中有大量的色散力）。近期的一篇综述报道的纯硅分子筛的晶体数据为：键角范围为133.6°~180°，标准键角为148°，键角平均值为154° 土9°。由于分子筛表现出来的不同结构的多样性，所以TOT键角会有很大的变化。大部分的文献报道TOT的键角接近180°，其原因在于在骨架结构的不同位置的氧原子的分数是基本一致的。最近一篇关于纯硅分子筛SSZ-24的电子衍射研究表明，在该固体酸上观察到了180° 的TOT键角。除了沿着孔道方向晶相会反复出现，也会重复观察到一些不对称的结构。这表明TOT的键角中氧原子从180°移至平均位置时，会有一个较大范圃的偏差。

在水热法合成硅铝型的分子筛时，很难观察到Al-O-Al的链接关系，其原因在于相邻的带负电荷的铝氧四面体之问很难发生作用。这种现象简称为“路易斯坦（Lowenstein）”规则。相似的规则适用于镓硅分子筛结构的Ga-O-Ga的链接关系。在高含量AI（或Ga）的情况下，路易斯坦规则会导致短程有序（通过固体核磁可以确定）及最终的长程无序。当硅铝比达到接近1时，以A型沸石为例，硅原子与铝原子之间会有严格的交集。

世界上所有已合成分子筛结构类型的详细描述都可以在国际沸石协会（IZA）的网站上可以看到。其中，每一种拓扑结构都会一个3个字母的编号（比如MFI结构的ZSM-5分子筛）；同时，每一种新分子筛的详细信息都可以在网站上找到。一般来说，具有孔径在4A的八元环的一般认为是小孔径的分子饰，中孔一般认为是孔径在5~5.5A左右的十二元环分子筛，大孔被认为是孔径在7~8A的十二元环分子筛，超大孔被认为是十四元至十八元环的分子筛。不同拓扑结构的分子筛具有不同的化学组成，相关的信息保存在文献里。无论化学组成怎样，沸石分子筛结构图集含有所有拥有四连接单元的多孔固体酸，包括一些磷酸盐 错、氮化物，甚至硫化物都能满足这些几何要求。这个数据库经过了严格的审查，同时不断更新，包含有许多相关文献的引用，所以其对于了解分子筛结构信息事一个重要的参考来源。湖南天怡新材料有限公司是专业生产NaY分子筛、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、USY分子筛、REY分子筛等为主要产品的分子筛厂家，如有需求，欢迎咨询。