Tải bản đầy đủ (.doc) (69 trang)

Đồ Án Tốt Nghiệp Tổng Quan Và Ứng Dụng Của Zeolite

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.9 MB, 69 trang )

Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Lời cảm ơn
Em xin chân thành ơn thầy Đào Văn Tờng và thầy Đào Quốc Tuỳ đã tận
tình hớng dẫn và chỉ bảo em, cũng nh cung cấp những thông tin về tài liệu để
em hoàn thành đồ án này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ
Hữu Cơ Hóa Dầu trờng Đai Học Bách Khoa Hà Nội.đã tạo điều kiện để em
hoàn thành đồ án này.
Đồng thời cũng xin cảm ơn các bạn và anh chị đã giúp đỡ em trong việc
tìm tài liệu và những ý tởng góp phần hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 30 tháng 3 năm 2005
Sinh viên thực hiện
Vũ Thị Hoài

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

1


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Mở đầu
Trớc đây trong nhiều quá trình chuyển hoá hydrocacbon ngời ta đều sử
dụng nhiều loại xúc tác khác nhau, nhìn chung các loại xúc tác đó đều không
đem lại hiệu xuất cao mà còn khó tái sinh sau khi đem sử dụng.
Những năm gần đây, các vật liệu rây phân tử ngày càng đóng vai trò quan


trọng trong xúc tác công nghiệp, đặc biệt là Zeolit. Nó càng ngày càng thay
thế vị trí các loại xúc tác trớc đây, vì thế đã thu hút đợc sự chú ý của nhiều nhà
khoa học trên thế giới ( Lợng xúc tác Zeolit đã sử dụng trong năm 1978 và
khoảng 474.000T/n cho nhiều quá trình năm 1985 :636.000T/n).
Zeolit là một loại vô cơ đợc tìm thấy trong tự nhiên ( khoảng 40 cấu trúc
zeolit khác nhau và một số đợc tổng hợp từ nhiều nguyên liệu khác nhau nh đi
từ Si, Al riêng lẻ, cao lanh ( 200 loại zeolit tổng hợp)[1] chúng đợc ứng dụng
rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học cũng nh công nghiệp với vai trò chính
là chất xúc tác, chất hấp phụ và trao đổi ion. Chúng còn đợc sử dụng để tách
và làm sạch khí, tách ion phóng xạ từ các chất thải phóng xạ và đặc biệt là xúc
tác cho nhiều quá trình chuyển hoá hydrocacbon. Chính nhờ những đặc tính
nổi trội của nó so với các loại xúc tác khác nh: bề mặt riêng lớn, có thể điều
chỉnh đợc lực axit và nồng độ tâm axit, cấu trúc tinh thể xốp với kích thớc mao
quản đồng đều phù hợp với nhiều loại phân tử có kích cỡ từ 5A o - 12Ao và khả
năng biến tính tốt.. Do đó Zeolit đợc đánh giá là loại xúc tác có độ bền, hoạt
tính và chọn lọc cao.
Việc tìm ra Zeolit tự nhiên và tổng hợp đợc chúng đã tạo nên bớc ngoặt
lớn trong công nghiệp hoá học, đặc biệt trong ngành dầu khí. Sự ứng dụng
Zeolit làm tăng cả về số lợng và chất lợng của sản phẩm dầu khí. Nó đợc sử
dụng trong hầu hết các công đoạn quan trọng nh:
Cracking
- Oligome hoá
-

Alkyl hoá

-

Izome hóa


- Thơm hoá các alkan, aklen

Hiện nay, Zeolit chiếm khoảng 95% tổng lợng xúc tác trong lọc và hoá
dầu. (Từ lọc dầu truyền thống sang các quá trình chế biến nguyên liệu mới).
Zeolit đã chiếm vị trí quan trọng trong công nghiệp hoá học cũng nh hoá
dầu vì thế trong đồ an tốt nghiệp này em xin phép giới thiệu tổng quan về
Zeolit và vai trò xúc tác của nó trong lọc và hoá dầu.

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

2


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

PHầN I: Khái Niệm và phân loại
I. khái niệm về Zeolit

Zeolit là các Aluminosilicat tinh thể có kích thớc mao quản ( pore) rất
đều, cho phép chúng phân chia (rây) các phân tử theo hình dáng và kích thớc xác định . Thành phần hoá học của Zeolit nh sau: [1]
(M+)x [(AlO2)x (SiO2)y] zH2O
Trong đó :
M : là cation bù trừ điện tích khung
Z : là số phân tử H2O kết tinh trong Zeolit
[ ] : Là thành phần một ô mạng cơ sở của tinh thể
y/x : là tỉ số nguyên tử Si/Al gọi là mođun của Zeolit . Tỉ số này thay đổi
tuỳ theo từng loại Zeolit
y/x 1 ( theo quy luật lowenstein chỉ ra rằng chỉ có dạng liên kết Si-0Al; Si-0-Si mà không tồn tại liên kết Al-O-Al )

VD : y/x=1 Zeolit A
y/x= 2 - 5 nh Zeolit Y, Mordenit
Đặc biệt Zeolit ZSM-11 có y/x > 10
Gần đây ngời ta đã tổng hợp đợc các Zeolit có thành phần đa dạng , có tỉ
lệ số mol Si02/ Al203 cao. Thậm chí có những loại có cấu trúc tơng tự Zeolit
mà không chứa các nguyên tử Al nh Silicalit bằng phơng pháp khử Al [2]
II - Phân loại Zeolit

Zeolit với các tính năng đặc thù của nó là "rây phân tử" đợc sử dụng rất
có hiệu quả trong quá trình tách hợp chất vô cơ, hữu cơ, loại bỏ tạp chất
trong pha khí (hơi) và pha lỏng. Có thể chia Zeolit theo các hớng sau :
-

Theo nguồn gốc

-

Theo kích thớc mao quản

-

Theo thành phần hoá học

1. Phân loại theo nguồn gốc :
-Zeolit tự nhiên.
-Zeolit tổng hợp.
Zeolit tự nhiên kém bền, luôn có xu hớng chuyển sang các pha khác bền
hơn nh analcime hay feldspars theo chu kỳ biến đổi địa chất lâu dài. Mặc dù
có hơn 40 loại và đợc kết tinh tốt nhng do thành phần hoá học không có độ
tinh khiết cần thiết, mật độ liên kết các tinh thể là không đồng nhất nên có

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

3


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

một số rất ít các Zeolit tự nhiên có ứng dụng trong thực tế nh analcime,
chabazite, Mordenit . [3]
Khác với Zeolit tự nhiên, Zeolit tổng hợp đáp ứng tốt hơn về nghiên cứu
và ứng dụng công nghiệp vì vó có cấu trúc đồng đều, tinh khiết đa dạng về
chủng loại (hơn 200 loại) . Các loại Zeolit tổng hợp điển hình nh Zeolit A ,
faujazit(X,Y), họ ZSM - 5, ZSM - 11. [4]
2. Phân loại theo kích thớc mao quản : 3 loại [5]
- Zeolit có mao quản nhỏ : kích thớc lỗ xốp nhỏ hơn 5A0 nh Zeolit A
- Zeolit có mao quản trung bình : kích thớc lỗ xốp trung bình từ 5-8 AO
nh Zeolit ZSM-5
- Zeolit có mao quản lớn : kích thớc lỗ xốp lớn hơn 8 AO nh Zeolit X, Y.
- Hình 1 mô tả các cửa sổ 8 oxi (A); 10 oxi(ZSM-5); 12 oxi( X,Y) tơng
ứng với 3 loại mao quản nhỏ, trung bình, lớn.

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

4


§å ¸n tèt nghiÖp


Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi

Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite

5


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

3. Phân loại theo thành phần hoá học [1] [5]: (hay còn gọi là sự phân loại
theo tỉ lệ Si/Al).
Có 5 nhóm:
-

Zeolit nghèo silic hay giàu nhôm

-

Zeolit giàu silic

-

Zeolit silic trung bình

-

Zeolit rây phân tử silic


-

Zeolit biến tính

+ Zeolit giàu Al : đó là loại có tỉ số Si/Al 1 theo quy tắc lowenstein
(trong Zeolit chỉ chứa liên kết Si-O-Si và Si-O-Al mà không chứa liên kết
Al-O-Al) thì tỉ số Si/Al = 1 là giới hạn dới không thể có tỉ số Si/Al < 1 .
Loại Zeolit này chứa hàm lợng cation bù trừ cực đại có nghĩa là nó có dung
lợng trao đổi ion lớn nhất so với các loại Zeolit khác .
Trong loại giàu Al có một số loại sau Zeolit 3A, 4A, 5A( faujazit) với
các dạng tơng ứng 3A (K+A), 4A(Na+A), 5A(Ca2+A). Quan trọng nhất trong
loại Zeolit giàu Al là NaX với tỉ lệ Si/Al = 1,1 ữ 1,2. Mao quản của Zeolit
này tơng đối lớn ( 8A0). Khi tỉ số này càng gần 1 thì Zeolit này coi là càng
giàu Al.
+ Zeolit trung bình Silic : Thực nghiệm chứng tỏ rằng, tỉ số Si/Al càng
cao thì khả năng bền nhiệt của Zeolit càng cao. Các Zeolit có tỉ số Si/Al =
1,2ữ2,5 thuộc họ này gồm có Zeolit X, Y, Mordenit, sabazite (Si/Al=2,15).
+ Zeolit giàu silic: Loại Zeolit này tơng đối bền nhiệt nên đợc sử dụng
nhiều trong quá trình có điều kiện làm việc khắc nghiệt, tiêu biểu trong
Zeolit loại này là ZSM-5, ZSM-11. Tỉ lệ đờng kính mao quản từ
5,1A0ữ5,7A0.
Ngoài ra, còn có rất nhiều Zeolit tổng hợp khác có tỉ số Si/Al cao đựoc
tổng hợp nhờ sự có mặt của chất tạo cấu trúc ( template) họ amin bậc 4
R4N+
+ Rây phân tử silic : Là loại vật liệu có cấu trúc tinh thể hoặc tơng tự nh
Aluminosilicat tinh thể nhng hoàn toàn không chứa Al mà chỉ chứa Si. Do
đó vật liệu này không chứa các cation bù trừ điện tích khung (hoàn toàn
không có tính chất trao đổi ion) và kỵ nớc .

Sinh viên: Vũ Thị Hoài


6


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

+ Zeolit biến tính: Sau khi tổng hợp đợc Zeolit ngời ta có thể dùng các
phơng pháp tách nhôm khỏi mạng lới tinh thể và thay thế vào đó là Silic
hoặc những nguyên tử hoá trị 3 hoặc 4 gọi là phơng pháp loại Al [2]
Việc phân chia Zeolit theo tỉ lệ Si/Al ( hay Si0 2/ Al203)đợc coi là một đặc
trng quan trọng ảnh hởng đến cấu trúc và tính chất hoá lý của Zeolit. Sự
biến đổi tính chất của Zeolit khi tỉ lệ Si/Al tăng từ 1
Bảng 1: Sự biến đổi tính chất của Zeolit theo tỉ lệ Si/Al
1. Tính biến nhiệt tăng từ 700-1300OC
2. Cấu trúc thay đổi từ vòng 4,6,8 đến vòng 5
3.
Tính chất bề mặt từ a nớc đến kỵ nớc
4.
Lực axit trên tâm axit tăng
5.
Dung lợng trao đổi ion giảm
Gần đây một họ chất rắn mới có cấu trúc tinh thể tơng tự Zeolit gọi là
AlPO đã đợc tổng hợp nó là loại vật liệu aluminophosphat chúng có cấu trúc
tinh thể và cấu tạo hình học rất đa dạng. Do đó hiện đang có nhiều nghiên
cứu về tổng hợp, đặc trng và tính chất xúc tác của hệ AlPO

Sinh viên: Vũ Thị Hoài


7


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

PHầN II : CấU TRúC CủA ZEOLIT
I . Cấu trúc

Zeolit là các Aluminosilicat tinh thể có cấu trúc lỗ xốp đặc biệt và rất
đồng đều. Vì vậy, cho phép chúng phân chia các phân tử theo hình dạng và
kích thớc
Các Zeolit tự nhiên và Zeolit tổng hợp đều có bộ khung đợc tạo thành
bởi mạng lới không gian theo chiều là các tứ diện TO4 (T là Al hoặc Si).
Đơn vị cấu trúc cơ bản của Zeolit là tứ diện TO4 ( T= Si , Al ) gồm có 4
ion O2- bao quanh một cation T mỗi tứ diện đợc liên kết với 4 tứ diện bên
cạnh bằng cách góp chung nguyên tử oxi ở đỉnh [2].Trong tứ diện Al0 4-- , Al
có hoá trị 3 nhng số phối trí lại là 4 nên tứ diện Al0 4-- mang một điện tích
âm. Điện tích này đợc bù trừ bằng các cation kim loại kiềm [3]. Vì vậy, số
cation kim loại hoá trị I trong thành phần hoá học của Zeolit chính bằng số
nguyên tử Al .
Đơn vị cấu trúc cơ bản của Zeolit đợc biểu diễn nh ở hình 2:

2-

2-

0
0


2-

2-

Si

4+

0

2-

0

0
0

2-

23+

0

2-

0

Hình 2: Đơn vị cấu trúc cơ bản của Zeolit
Zeolit có cấu trúc tinh thể, sự khác nhau trong mạng tinh thể của các loại

Zeolit là do điều kiện tổng hợp, thành phần nguyên liệu, sự trao đổi các
cation kim loại thay thế tạo nên.
Theo Naccache.C và nhiều tác giả khác, việc tạo thành khung cấu trúc
Zeolit là do mối liên kết Si-0-Al hoặc Si-0-Si tạo ra xung quanh mỗi ion Si 4+
là 4 nguyên tử oxi tạo thành tứ diện Si0 4.Tứ diện này trung hoà về điện.
Trong một số tứ diện Si4+ đợc thay thế bằng Al3+ để tạo ra tứ diện AlO 4--.Tứ
diện này còn có 1 điện tích âm còn d và nó thờng đợc bù trừ bằng các cation
trao đổi nh K+, Na+, Ca2+, Mg2+. Các tứ diện Al04- và Si04 liên kết với nhau
một cách biệt qua đỉnh oxi tạo thành những đơn vị cấu trúc cơ bản gọi là
Sinh viên: Vũ Thị Hoài

8


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

sodalit. Nh vậy viên gạch để tạo thành tất cả các Zeolit là các sodalit có cấu
tạo khung nh hình bát diện cụt [1]

Hình 3: Cấu trúc không gian hình bát diện cụt
Các tứ diện Si04, Al04-- liên kết với nhau qua cầu oxi tạo thành mạng lới
tinh thể của Zeolit . Các tứ diện này sắp xếp theo các trình tự khác nhau sẽ
hình thành nên các đơn vị thứ cấp SBU ( secondany building unit) khác
nhau. Đó là các vòng đơn gồm 4, 6, 8, 10 và 12 tứ diện hoặc hình thành từ
các vòng kép 4x2, 6x2... tứ diện. Theo các tác giả [7] thì có 16 loại SBU, từ
đó thống kê đợc 85 loại cấu trúc khác nhau của Zeolit . Mỗi loại cấu trúc đợc đặc trng bởi hình dạng, kích thớc, mao quản, thành phần hoá học. Hình 4
biểu diễn 1 số đơn vị thứ cấp SBU.


Sinh viên: Vũ Thị Hoài

9


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Hình 4: Một số đơn vị thứ cấp SBU
Tuỳ theo cách ghép nối SBU theo kiểu này hay kiểu kia mà ta sẽ đợc các
loại Zeolit khác nhau .
VD: Nếu các bát diện cụt ( sodalit) nối với nhau qua mặt 4 cạnh kép ta đợc Zeolit loại A. còn nếu nối qua mặt 6 cạnh kép ta đợc Zeolit loại Y (5)
hình 5 chỉ ra cách ghép nối các đơn vị Zeolit

Hình 5: Các đơn vị cấu trúc thứ cấp và cách ghép nối giữa chúng để tạo
ra Zeolit
Trên cơ sở tinh thể học, thành phần hoá học một ô mạng cơ sở của Zeolit
đợc biểu diễn nh sau : [7]
M2/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O
Trong đó:
M : là cation hoá trị n
x+y : Tổng các tứ diện trong ô mạng cơ sở
z
: Số phân tử H20
[ ] : Là một ô mạng cơ sở

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

10



Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Cấu trúc xốp của Zeolit có đợc là do tồn tại các lỗ lớn, lỗ nhỏ nằm trong
mạng lới tạo nên các mao quản ( kênh, rãnh) với kích thớc khác nhau.
Những Zeolit này có khả năng hấp phụ chọn lọc và hoạt tính cao. Đó là đặc
điểm quan trọng của Zeolit, khác biệt với nhng chất hấp phụ và xúc tác
khác.
II . Phân loại cấu trúc Zeolit

Dựa trên cơ sở hình học của khung cấu trúc Zeolit đã phân loại cấu trúc
Zeolit thành 7 nhóm đơn vị SBU . Mỗi SBU đặc trng cho một cách sắp xếp
của tứ diện TO4.
Bảng 2: Phân loại cấu trúc Zeolit
Nhóm
1
2
3
4
5
6
7

Đơn vị cấu trúc thứ cấp SBU
Vòng 4 cạnh đơn S4R
Vòng 6 cạnh đơn S6R
Vòng 4 cạnh kép S4R

Vòng 4 cạnh kép S6R
Tổ hợp 4-1 , đơn vị T5010
Tổ hợp 5-1, đơn vị T8016
Tổ hợp 4-4-1, đơn vị T10020

Phơng pháp
phân loại
này cho
phép dễ
dàng mô
tả
cấu
trúc Zeolit
bằng các đơn vị cấu trúc đa diện.
Bảng 3 là một số Zeolit đợc phân loại theo nhóm và cấu trúc kênh
III. Cấu trúc kênh trong Zeolit

Các sodalit ghép nối với nhau tạo thành các khoang rỗng, các cửa sổ to
nhỏ khác nhau, nhờ đó mà Zeolit có cấu trúc xốp. Tập hợp không gian rỗng
tuân theo một quy luật nhất đinh sẽ tạo cấu trúc kênh của Zeolit. Bản chất
của hệ mao quản trong Zeolit hydrat là rất quan trọng. Nó xác định tính chất
vật lý và hoá học của Zeolit .
Trong các Zeolit có 3 loại hệ thống mao quản nh hình sau: [8]
a. Hệ thống mao quản 1 chiều :
Các mao quản không giao nhau , thuộc họ này có họ Analcime

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

11



Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Hình 6: Hệ thống mao quản 1 chiều không giao nhau trong Zeolit
b. Hệ thống mao quản 2 chiều
Có trong các Zeolit thuộc nhóm 5, 6, 7 nh Mordenit, Ferreirit.

a: mordenit
b: natronit
Hình 7 : Hệ thống mao quản hai chiều trong Zeolit
c. Hệ thống mao quản 3 chiều ( 2 dạng)
Dạng 1: các mao quản cùng chiều, đờng kính của các mao quản bằng
nhau và không phụ thuộc vào hớng
VD : fạujasit (X,Y) và Zeolit A

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

12


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Hình 8: hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit X(a),Y(b)

Hình 9: Hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit A
Dạng 2 : các mao quản không cùng chiều đờng kính của các mao quản

phụ thuộc vào hớng của tinh thể
VD : các Zeolit ZSM-5, ZSM-11, gmelimit, Zeolit beta

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

13


§å ¸n tèt nghiÖp

Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite

H×nh 10 : HÖ thèng mao qu¶n 3 chiÒu trong Zeolit .
B¶ng 3 : ph©n lo¹i Zeolit [3]
C«ng thøc

KiÓu mao
qu¶n

KT mao
qu¶n A0

Nhãm (S4R)
Analcime
Harmotome

Na16[(AlO2).(SiO2)32].16H2O
Ba2[(AlO2)4.(SiO2)32].12 H2O

1D

3D

Phillipsite

(K,Na10[(AlO2)10.(SiO2)22].20H2O

3D

Ca4[(AlO2)8.(SiO2)32].16H2O
Na6[(AlO2)6.(SiO2)10].15 H2O
(K2,Na,Ca,Ba)76[(AlO2)152.(SiO2)52].700
H2O
Ca4[(AlO2)8.(SiO2)16].16 H2O
Ca2[(AlO2)4.(SiO2)12].8 H2O

3D
3D
3D

2.6
4.2x4.4
4.2x4.4;
2.8 x4.8
3.1x4.4
3.5
3.9

1D
2D


4.6x6.3
3.6x2.8

3D

3.6x5.2

3D

3.6x5.2

3D

3.6x4.8

Tªn

Gismondine
P
Paulingite
Laumotite
Yugwaralite
Nhãm (S6R)
Erionite
Offretine
T

(Ca,Mg,K2Na2)45[(AlO2)9.(SiO2)27].27
H2O
(K2,Ca)2.7[(AlO2)5.4.(SiO2)12.6].

15 H2O
(Na1.2,K2.8)[(AlO2)4.(SiO2)14]14 H2O

Sinh viªn: Vò ThÞ Hoµi

14


Đồ án tốt nghiệp

Levynite
Sodalit hydrate
Losod
Nhóm (D4R)
A
N-A
ZK - 4
Nhóm 4 (D6R)
Faujasite
X
Y
Chabasite
Gmelitute
Nhóm 5 (T5O10)
Natrolite
Scolecite
Mesolite
Thomsolite
Nhóm 6 (T8O16)
Mordelite

Dachiarlite
Ferrierite
Epistilbite
Bikitaite
Nhóm 7(T10O20)
Heulandite
Clinoptilolite
Stilbite
Brewsterie

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Ca3[(AlO2)6.(SiO2)12].18 H2O
Na6[(AlO2)6.(SiO2)6].7.5 H2O
Na12[(AlO2)12.(SiO2)12].19 H2O

2D
3D
3D

3.2x51
2.2
2.2

3D
3D
3D

4.2
4.2

4.2

(Na2,K2,Ca,Mg)29,5[(AlO2)59.
(SiO2)133].235 H2O
Na86[(AlO2)86.(SiO2)86].264 H2O
Na56[(AlO2)56.(SiO2)136].250 H2O
Ca2[(AlO2)4.(SiO2)8].13 H2O
Na8[(AlO2)8.(SiO2)16].24 H2O

3D

7.4

3D
3D
3D
3D

7.4
7.4
3.7x4.2
3.6x3.9

Na16[(AlO2)16.(SiO2)24].16 H2O
Ca8[(AlO2)16.(SiO2)24].24 H2O
Na16,Ca16[(AlO2)48.(SiO2)24].64 H2O
Na4,Ca8[(AlO2)20.(SiO2)20].24H2O

2D
2D

2D
2D

2.6x3.9
2.6x3.9
2.6x3.9
2.6x3.9

Na8[(AlO2)8.(SiO2)40].24 H2O
Na5[(AlO2)5.(SiO2)19].12 H2O
Na1,5,Mg2[(AlO2)5,5.(SiO2)30.5].18 H2O
Ca3[(AlO2)6.(SiO2)18].18 H2O
Li2[(AlO2)2.(SiO2)4].2 H2O

2D
2D
2D
2D
1D

6.7x7.0
3.7x6.7
4.3x5.5
3.2x5.3
3.2x4.9

Ca4[(AlO2)8.(SiO2)28].24 H2O
Na6[(AlO2)6.(SiO2)30].24 H2O
Ca4[(AlO2)8.(SiO2)28].24 H2O
(Sr,Ba,Ca)2[(AlO2)4.(SiO2)12].10 H2O


2D
?
2D
2D

4.0x5.5
?
4.1x6.2
2.7x4.1

Na12[(AlO2)12.(SiO2)12].27 H2O
Na4TMA3[(AlO2)7.(SiO2)17].21 H2O
Na8TMA[(AlO2)9.(SiO2)15

IV. Cấu trúc của 1 số Zeolit tiêu biểu :

1. Cấu trúc của Zeolit A [1]
Zeolit A là loại Zeolit tổng hợp có cấu tạo khác so với Zeolit tự nhiên.
Cấu trúc của nó dạng mạng lới lập phơng đơn giản tơng tự nh kiểu liên kết
trong tinh thể muối NaCl, với các nút mạng là các bát diện cụt ( hình 11).

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

15


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite


Hình 11: cấu trúc Zeolit A lồng sodalit (a) và sự kết hợp các lồng sodalit
trong Zeolit A (b)
Trong với Zeolit A tỉ số Si/Al = 1 nên số nguyên tử Si và Al trong mỗi
một đơn vị sodalit bằng nhau. Vì vậy với mỗi bát diện cụt đợc tạo bởi 24 tứ
diện, trong đó có 12 tứ diện (Al0 4)- và 12 tứ diện Si04 giữa các tứ diện có 48
nguyên tử oxi làm cầu nối, nh vậy còn d 12 điện tích âm. Để trung hoà hết
các điện tích âm này cần 12 cation hoá trị I
VD: nh Na+ cần 12 cation hoặc 6 hoá trị II ( nh Ca2+) trong trờng hợp
Zeolit A nếu có 12 cation Na+ bù trừ điện tích âm thì công thức chung đơn
giản NaA dạng hydrat nh sau :
Na12[(AlO2)12(SiO2)12]
Các sodalit liên kết với nhau qua mặt 4 cạnh tạo thành cấu trúc hoàn
chỉnh của Zeolit A (hình 11b)
Nên công thức chung của 1 đơn vị Zeolit A là :
Na96 Al96 Si96 O384
Trong trờng hợp ngậm nớc dung lợng tối đa là 27 H20 thì dạng hydrat
hoá của Zeolit biểu diễn nh sau :
Na96 Al96 Si96 O384 27H2O
Trong quá trình liên kết giữa các lồng sodalit với nhau trong Zeolit A sẽ
tạo thành các hốc lớn và hốc nhỏ. Hốc lớn đợc coi là phần thể tích giới hạn
giữa 8 Sodalit trong một ô mạng. Hốc nhỏ là phần không gian rỗng trong
sodalit. Theo Naccache.C và một số tác giả khác thì hốc lớn của Zeolit A
(còn gọi là hốc ) có thể coi là dạng hình cầu có đờng kính hốc là 11,4 Ao.
Đờng kính hốc nhỏ (còn gọi là hốc ) khoảng 6,6A0. Mỗi hốc lớn của Zeolit
A thông với 6 hốc lớn bên cạnh qua các cửa sổ 8 cạnh (gọi là cửa sổ hốc
lớn) có kích thớc 4,2 A0. Ngoài ra mỗi hốc lớn còn thông với hốc nhỏ qua
các cửa sổ 6 cạnh với kích thớc cửa sổ nhỏ là 2,2A0 [3] .
Thể tích của mỗi hốc lớn là 150 (A 0)3 và mỗi hốc nhỏ là 77 (A0)3 sự
thông giữa các hốc lớn và hốc nhỏ tạo thành các kênh nối. Việc tạo thành

kênh làm tăng thể tích tự do của Zeolit khoảng 50% so với tổng thể tích
chung. Do độ xốp của Zeolit A rất cao lên có thể hấp phụ đợc các đờng kính
phân tử hoặc ion nhỏ hơn đờng kính cửa sổ để vào các hốc hấp phụ của
Zeolit. Đây là hiện tợng tạo rây phân tử của Zeolit A .
Zeolit A là một trong các Zeolit đợc nghiên cứu tổng hợp đầu tiên vào
năm 1960 [3]. Cho đến nay Zeolit A vẫn đợc thừa nhận là loại có nhiều công
Sinh viên: Vũ Thị Hoài

16


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

dụng, khả năng ứng dụng lớn ngay cả những Zeolit tổng hợp thế hệ mới
cũng không thể thay thế đợc.
Zeolit A đuợc ứng dụng để tách các n-parafin trong phân đoạn kerosen
của quá trình chng cất dầu mỏ; hấp phụ nớc trong cồn, trong khí đồng hành,
khí dầu mỏ, tách các ion phóng xạ từ chất thải nhiễm xạ, tách NH 4+ và các
ion kim loại nặng từ nớc thải công nghiệp... đặc biệt hiện nay Zeolit A đợc
sử dụng với số lợng lớn để làm hợp phần chất tẩy rửa thay thế STPP
( pentasodium tripolyphosphate) nhằm chống ô nhiễm môi trờng [9]
2. Zeolit X,Y
Trong cấu trúc của Zeolit X,Y các lồng sodalit có dạng bát diên cụt đợc
sắp xếp theo kiểu kim cơng ( mạng tinh thể lập phơng tám mặt )

Hình 12 : Cấu trúc không gian của tinh thể Zeolit X,Y.
lồng (a) và sự kết hợp các lồng sodalit (b) trong X, Y
Mỗi nút mạng của Zeolit X-Y đều là các bát diện cụt và mỗi bát diện cụt

đó lại liên kết với 4 bát diện cụt khác ở mặt 6 cạnh thông qua liên kết cầu
oxi. Số mặt 6 cạnh trong bát diện cụt là 10, do vậy tồn tại 4 mặt 6 cạnh còn
trống của mỗi bát diện cụt trong Zeolit X-Y
Số tứ diện Si04 hoặc Al04 trong mỗi tế bào cơ bản của Zeolit X,Y là 192
số nguyên tố oxi là 348 nguyên tử
Việc phân biệt giữa Zeolit X và Y dựa vào tỉ số giữa Si/Al
Trờng hợp:
+ Si/Al = 1- 1,5 ta có Zeolit X
+ Si/Al = 2
ta có Zeolit Y
Công thức hóa học của một tế bào cơ sở các loại Zeolit này :
Sinh viên: Vũ Thị Hoài

17


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Zeolit X: Na86 [(AlO2)86 (SiO2)106]. 260 H2O
Zeolit Y : Na56 [(AlO2)56(SiO2)136]. 260 H2O
Cùng 1 tỉ số giữa Si/Al nhng dạng faurasit tự nhiên thì ngoài Na+ ra còn
có các ion Ca2+, Mg2+... do đó công thức faujasit tự nhiên có dạng:
(Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)60(SiO2)132]. 260H2O

(Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)56(SiO2)136]. 260H2O
Nh vậy ta nhận thấy Zeolit Y giàu Silic hơn so với Zeolit X
Mặc dù tổng các ion Si4+ và Al3+ không đổi bằng 192 và bằng số nút
mạng của mỗi tế bào cơ sở .

Một tính chất quan trọng nữa đó là tỉ số Si/Al ảnh hởng đến độ bền của
Zeolit, tỉ số này càng cao thì độ bền càng cao. Do vậy Zeolit Y bền hơn
Zeolit X .
Do sự tạo thành liên kết giữa các mặt của Zeolit X,Y khác với Zeolit A
nên hốc của chúng có kích thớc khác với hốc của Zeolit A .Đờng kính
hốc của Zeolit X,Y khoảng 12,7 AO .Mặt khác do liên kết ở các mặt 6
cạnh tồn tại nên tồn tại 3 dạng cửa sổ tơng ứng với các mặt thông nhau của
các hốc và . Khi hai hốc thông với nhau cửa sổ là 7,8 AO .Trờng hợp
hốc thông với hốc cửa sổ gồm 6 oxi nguyên tử kích thớc khoảng 2,2
AO .Trờng hợp thông giữa hai hốc . và . Cửa sổ cũng có 6 nguyên tử oxi
và kích thớc khoảng 2,2 AO
3. Zeolit ZSM -5 và ZSM -11
[1]
Zeolit ZSM- 5 và ZSM- 11 thuộc họ Zeolit mao quản trung bình kích thớc mao quản tơng ứng là 5,3AO và 5,7 AO . Tỉ lệ Si/Al trong họ ZSM khá
cao, trong cấu trúc khung của ZSM chỉ có khoảng 10 nguyên tử Al/1000
nguyên tử Si ở nút mạng. Do vậy Zeolit ZSM - 5 và ZSM - 11 khá bền thủy
nhiệt. Trong dạng tinh thể ngậm nớc công thức chung của ZSM - 5 và ZSM11 là:
NanAlnSi96-nO192.16H2O
(0Sodalit của Zeolit này có dạng (a) trong (a) ta thấy có 5 và 8 tứ diên T0 4
tạo thành vòng cơ sở ( hình 13 )

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

18


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite


Hình 13 :Cấu trúc mao quản của Zeolit ZSM- 5
Trong Zeolit ZSM-5 (a) có kích thớc 20,1 AO. từ mắt xích(a) tổng hợp đợc cấu trúc (b) ( hình 14)
Kích thớc của (b) từ 19,90 A0 đến 19,85 A0

Hình 14: Cấu trúc Zeolit ZSM-5 và ZSM-11
Từ (b) tổng hợp đợc tế bào cơ bản của tinh thể Zeolit ZSM- 5 (c) kích thớc của tế bào cơ sở (c) từ 13,40A0 đến 13,36A0

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

19


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Cấu trúc chung của hệ thống mao quản ZSM - 5 có hình dạng elip có
kích thớc mao quản khoảng 10 A0 các cửa sổ trong Zeolit ZSM - 5 gồm có:
Cửa sổ lớn (1): 5,1 A0 - 5,7A0
Cửa sổ nhỏ (2): 5,4A0 - 5,6 A0
Các cửa sổ này tạo thành do sự liên kết của 10 nguyên tử oxi trong TO 4.
Vậy ta nhận thấy kích thớc cửa sổ lớn và nhỏ của ZSM - 5 tơng đơng nhau,
do đó độ chọn lọc ZSM - 5 rất cao.
Cấu trúc của ZSM - 11 tơng tự nh ZSM - 5 của sổ tạo thành do 10
nguyên tử oxi trong T04 liên kết lại kích thớc mao quản xấp xỉ 10A0 nhng hệ
thống mao quản của ZSM- 11 có dạng hình sin. Cửa sổ của ZSM - 11 có
kích thớc từ 5,1AO đến 5,5AO. Các cửa sổ của ZSM - 11 đồng đều hơn ZSM
- 5 do đó độ chọn lọc của ZSM - 11 cao hơn hẳn các Zeolit khác.Ngoài ra
một số loại Zeolit cơ bản ở trên thì có 1 số loại Zeolit khác cũng khá thông

dụng :
Bảng 4: Các loại Zeolit sử dụng trong lọc hóa dầu
Kích thớc
Không
Kiểu cấu
Kích thLoại Zeolit
mao quản
gian
trúc
ớc vòng
ZSM-11
5.5x5.4
1D
TON
10T
6.5x7.0
8T

Mordenit
2D
MRO
2.6x5.7
10T
6.5x7.0
Beta
3D
BEA
12 T
7.5x5.7
USY

7.4x7.4
3D
FAU
12 T
4.2x5.4
10 T và
Theta 1
2D
FER
3.5x4.8
8T
RhO
3.6x3.6
RHO
8T
MCM-41
4.0x6.5
1D
MN441S
Tđkth
APO-11
13
1D
AEL
10 T
VPI-5
13
1D
18 T
4. Zeolit Mordenit [1];[3]

Mordenit là một loại Zeolit trong đó tỉ số giữa Si/Al > 5 nó thuộc loại
khoáng nghèo nhôm . trong tinh thể của Mordenit có các ion Na+ và cấu trúc
của nó khá đặc biệt
Công thức hóa học của Mordenit ở dạng hydrat là: Na8Al8Si40O96.24H2O
Mắt xích cơ bản đầu tiên của sự tạo thành tinh thể dạng Mordenit là sự
tạo thành vòng liên kết của 5 nhóm nguyên tử T0 4 ( T=Si, Al ) hình 15 : mô
tả dạng mắt xích a ( a có kích thớc xấp xỉ 18,13A0)

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

20


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

=

Hình 15: Dạng cấu trúc Mordenit
Từ cấu trúc (a) qua cầu nối oxy tạo thành cấu trúc phức tạp hơn (b) với
kích thớc b =28.43 A0
Cấu trúc (c) là dạng cơ bản tạo thành một đơn vị độc lập của tinh thể
Zeolit Mordenit
Cửa sổ lớn của Mordenit tạo thành từ vòng gồm 12 nguyên tử oxi kích
thớc cửa sổ là 5,9A0 đến 7,1A0. Cửa sổ nhỏ do chính cấu trúc (a) tạo thành
với kích thớc từ 2,7A0 đến 5,7A0
Do cấu trúc nh vậy nên trong Mordenit tồn tại nhiều kênh nối, độ xốp
của Mordenit tơng đối cao , 40% thể tích . Do vậy Mordenit có nhiều ứng
dụng trong thực tế .Đặc biệt là trong công nghiệp lọc hóa dầu nh phản ứng

ankyl hóa, reforming, cracking, hydrocracking và nhất là trong phản ứng
đồng phân hóa.
5. Zeolit AlPO và SAPO
AlPO hay còn gọi là aluminophotphat là một loại Zeolit mới đợc Wilson
tổng hợp năm 1978 , AIPO thuộc loại Zeolit vi mao quản kích thớc mao
quản có thể thay đổi tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu và điều kiện tổng
hợp nên nó ( kích thớc mao quản xấp xỉ 0,8 mm )
Đặc điểm nổi bật giữa Aluminophotphat và các Zeolit thờng
( Aluminosilicat) là thành phần các cấu tử trong khung Zeolit.
Với Zeolit thờng cấu trúc tinh thể có dạng

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

21


Đồ án tốt nghiệp

O

O

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

O

Al

Si


O O

O O

O
O

O
Si

Al

O

O

O

Do Al có hóa trị (3+) nên ( Al02)-- có điện tích (-1) tơng tự Si có hóa trị
(4+) nên tứ diện (Si02) trung hòa về điện . Tổng điện tích của một khung cơ
bản trong Zeolit bằng chính số nguyên tử Al trong khung . Chính giá trị điện
tích này ảnh hởng quan trọng đến sự mạnh yếu của lực axit Bronsted trong
Zeolit
Trong cấu trúc AlPO nguyên tố Si đợc thay thế bằng photpho tại các nút
mạng . Photpho có hóa trị (5+) do đó khi xem xét một cấu trúc rút gọn ta
nhân thấy (P02)+ có d một điện tích (+) .Cấu trúc AlPO có dạng :

O

O


O

Al

P

O O

O O

O

O
P

Al

O

O

O

O

Nh vậy tổng điện tích của một mắt xích cơ bản (Al0 2).(P02) bằng 0 ( mắt
xích trung hòa về điện ) . Điều này dẫn tới sự phân hóa của H + tại các tâm
axit giảm hay nói cách khác lực axit tại các tâm axit yếu. Vậy AlPO thuộc
loại Zeolit có độ axit yếu, hoạt tính thấp.

Bảng 5 : Một số loại AlPO sử dụng hiện nay
Kích thớc
Số
Cấu trúc
O2
mao quản AO
vòng
AlPO -5
0.8
12
0.18
AlPO -11
0.61
10
0.11
AlPO -14
0.41
8
0.19
AlPO -16
0.3
6
0
AlPO -17
0.46
8
0.2

H2O
0.3

0.16
0.28
0.3
0.28

AlPO -18
AlPO -20

0.35
0.24

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

0.46
0.3

8
6

0.27
0

22


Đồ án tốt nghiệp

AlPO -31

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

0.8

12

0.09

0.17

AlPO đợc tổng hợp từ nhôm, phot pho và các tác nhân hữu cơ tạo cấu
trúc ( tác nhân hũ cơ có thể là amin hoặc NH 4OH). Thành phần chủ yếu của
AlPO là : R, Al203, P205, H20 trong đó R là amin hoặc NH4+.
Tổng hợp AlPO tơng tự tổng hợp Zeolit Aluminosilicat thờng nhng thay
vì tạo gel Aluminosilicat ta đợc gel Aluminophotphat . Quá trình tổng hợp
bắt đầu với sự tổ hợp của một số phần tử nhất đinh từ beomit hoặc giả
beomit (đó là 1 phân tử aluminohydrat hoạt động và axit photphoric trong nớc ) tạo gel Aluminophotphat . Sau đó mẫu đợc nung ở 500-600 oC thời gian
nung 48 giờ thành phần R và H20 đợc tách ra tạo thành cấu trúc vi mao quản
của Zeolit AlPO . Kích cỡ tinh thể của Zeolit AlPO tùy thuộc vào chế độ
nhiệt khi nung , thời gian kết tinh , nồng độ của tác nhân hữu cơ . Sau khi
nung ta thu đợc AlPO có cấu trúc trung hòa về điện và thể hiện tính axit yếu
AlPO ít có ứng dụng trong thực tế do hoạt tính thấp , do đó ngời ta cải
tiến để tăng hoạt tính xúc tác của nó lên bằng cách thay thế các nguyên tử
kim loại khác vào các nút mạng tinh thể của Zeolit AlPO . Các kim loại thay
thế thờng là kim loại đa hóa trị nh Co , Mn ,Fe ,Be , Zn ....loại Zeolit này đợc ký hiệu là MeAlPO .Có thể thay đổi nhiều kim loại khác nhau với mục
đích chính làm thay đổi điện tích trong khung mạng tinh thể, đồng thời đảm
bảo các tính chất cơ lý quý báu của AlPO
Trong trờng hợp thay Al trong khung bằng Si ta đợc họ Zeolit mới có
hoạt tính xúc tác cao độ bền cơ nhiệt tốt gọi là Zeolit SAPO . Việc thay thế
các vị trí Al ở nút mạng của AlPO có thể xảy ra nh sau

O


O

O O

O
O O

O
Al

O
Si

O
P

OO O O

O
Al

Sinh viên: Vũ Thị Hoài

O
P

Al

O O


O
Al

OO O O

O
Si

O O

23


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Zeolit SAPO tuy có điện tích tổng cộng trong một đơn vị mắt xích cơ
bản trung hòa nhng do ảnh hởng của các nguyên tử Silic nằm ngăn cách
giữa Al và P nên hoạt tính của SAPO lớn hơn nhiều lần so với AlPO
Trong khung của Zeolit SAPO thừơng duy trì tỉ lệ nguyên tử ( Si-Al)
/P=1. Hiện nay, có một số nghiên cứu sử dùng kim loại kiềm thêm vào
thành phần của SAPO để nâng cao hoạt tính của xúc tác
Các ứng dụng của SAPO trong công nghiệp
-Oligome hóa các olefin
-Làm xúc tác cho phản ứng izome hóa parafin
-Làm xúc tác cho quá trình ankyl hóa hydrocacbon aromatic và
izome hóa xylen
-Chuyển hóa metanol thành hydrocacbon aromatic


phần III: Tính chất hoá lý của Zeolit
I. tính chất hấp phụ

Do có cấu trúc lỗ xốp, hệ mao quản có kích thớc đồng nhất chỉ cho các
phân tử có hình dạng kích thớc phù hợp đi qua nên Zeolit đợc sử dụng để tách
các hỗn hợp khí ,lỏng, hơi .... các Zeolit hydrat hóa có diện tích bề mặt bên
trong chiếm tới 95% diện tích bề mặt tổng nên phần lớn khả năng hấp phụ là
nhờ hệ thống mao quản [6]. Bề mặt ngoài của Zeolit không lớn nên khả năng
hấp phụ của nó là không đáng kể [3] Zeolit có khả năng hấp phụ một cách
chọn lọc . Tính hấp phụ chọn lọc xuất phát từ 2 yếu tố chính sau :
+ Kích thớc cửa sổ mao quan của Zeolit dehydrat chỉ cho phép lọt qua
những phân tử có hình dạng kích thớc phù hợp . Lợi dụng tính chất này ngời ta
có thể xác định kích thớc mao quản theo kích thớc phân tử chất hấp phụ hoặc
chất không bị hấp phụ ở điều kiện nhất định .
+ Năng lợng tơng tác giữa trờng tĩnh điện của Zeolit với các phân tử có
momen . Điều này, liên quan đến độ phân cực của bề mặt và của các chất bị
hấp phụ. Bề mặt càng phân cực hấp phụ càng tốt chất phân cực và ngợc lại bề
mặt không phân cực hấp phụ tốt chất không phân cực
Tuy nhiên, yếu tố hấp phụ của Zeolit còn phụ thuộc vào nhiều nhân tố
khác nữa chẳng hạn thành phần tinh thể của mạng lới, tỉ số Si/Al . trong Zeolit
cũng là những nhân tố phụ thuộc đáng kể vì tỉ số này lớn hay nhỏ sẽ làm cho
Sinh viên: Vũ Thị Hoài

24


Đồ án tốt nghiệp

Tổng quan và ứng dụng của Zeolite


mật độ cation trên bề mặt thay đổi theo và điện tích chung trên bề mặt Zeolit
cũng thay đổi .
Do đó có thể thay đổi khả năng hấp phụ chọn lọc đối với phân tử 1 chất
cần hấp phụ bằng cách thay đổi các yếu tố:
- Thay đổi năng lợng tơng tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ
bằng cách cho hấp phụ một lợng nhỏ chất bị hấp phụ thích hợp trớc đó
- Thay đổi kích thớc của sổ mao quản , khả năng phân cực của chất bị
hấp phụ bằng cách trao đổi ion
- Giảm tơng tác tĩnh điện của Zeolit với phân tử chất bị hấp phụ bằng
cách tách hoàn toàn cation ra khỏi Zeolit nh : phân hủy nhiệt Zeolit đã trao
đổi NH4+ , xử lý axit .
NH4+ NH3 + H+ (ở lại Zeolit )
Năm 1840 A.Damour đã thấy rằng tinh thể Zeolit có thể hấp phụ thuận
nghịch mà không bị biến đổi về cấu trúc hình học cũng nh độ tinh khiết [10]
theo Me.Bain [11] thì pha bị hấp phụ không thay thế các cấu tử tạo nên cấu
trúc tinh thể , nó chỉ khuếch tán vào bên trong mao quản và nằm lại ở đó nếu
kích thớc phù hợp với mao quản
Sự khuếch tán trong tinh thể Zeolit có thể là 1 chiều , 2 chiều hay 3
chiều. Quá trình khuếch tán và tách nớc có thể dẫn đến khả năng cation bị giữ
lại trên thành hoặc trong các chỗ giao nhau của mao quản , cản trở sự khuếch
tán của các phân tử tiếp theo. Vì vậy, khả năng khuếch tán thực tế kém hơn so
với tính toán. Lợng khí hay lỏng đợc hấp phụ bởi chất rắn phụ thuộc vào nhiệt
độ, áp suất và bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Khi các mao quản
Zeolit dehydrat hóa bị lấp đầy chất bị hấp phụ thì không xảy ra sự hấp phụ nữa
.
Với Zeolit ZSM-5 không dùng chất tạo cấu trúc thì khả năng hấp phụ nớc ở P/Po= 0,96, T=298 K là 11,5%. Khả năng hấp phụ n-hexan ở P/P o = 1,
T=298K là 12,8% khi đó diện tích bề mặt tính theo phơng pháp BET ( hấp phụ
N2 lỏng ở 77K ) là 300m2 / g [12]. Nh vậy Zeolit là chất hấp phụ có dung lợng
lớn, độ chọn lọc cao. Do đó ngời ta sử dụng nó để tách và làm sạch parafin,

làm khô khí, tách oxi từ không khí, tách C0 2, S02, H2S. từ khí tự nhiên, khí
đồng hành và khí dầu mỏ .
Sau đây là các bảng đa ra kích thớc phân tử và đờng kính động học của
một số phân tử bị hấp phụ quan trọng và bản kích thớc mao quản đờng kích
động học và khả năng hấp phụ các chất tốt nhất đối với một số Zeolit thông
dụng.
Sinh viên: Vũ Thị Hoài

25


×