Li-LSX沸石中阳离子分布与空分性能的研究

2003年第61卷化学学报第3期,350~353ACTA CHIMICA SINICLi-LSX沸石中阳离子分布与空分性能的研究崔邑诚张爱民董家騄须沁华(南京大学化学化工学院南京210093)摘要利用静态交换与动态柱交换的方法对低硅KNX沸石进行L·交换用XRD,ICP测定样品的晶相及化学组成,并用红外光谱对LX在I·交换中的骨架振动进行了研究结果表明:在·交换过程中,谱峰的位移与钠钾比不仅与金属离子本身性质有关,而且与LX骨架中的离子位置有关还探讨了在高交换度的LIX样品上的空分性能与沸石中阳离子分布的关系关键词ILsX,骨架振动,空分性能Distribution of Cations in the Zeolite Frameworksand the air Separation ability of Li-LSXCUL,Yi-Cheng ZHANG, Ai-Ming DONG,Jia-Lu'XU,Qin-HuaDepartment d Chemistry, Nanying Uniersity, Naning 210093)Abstract Low-silica KNaX-zeolite(LSX)was exchanged with Li+ by static method and dynamic method.Thezeolite crystal structure and the composition of samples were characterized by XRD and ICP, respectively. Thephenomena were related to character and location of the metal ions in the frameworks of Li-LSX. The reason ofincrease of air separation ability for high exchange degree samples was discussedKeywords Li-LSX, framework vibration, air separationX型沸石的SO2/A2O在2.0~22之间的样品被称为实验部分低硅X型沸石(ISX).它具有较好的富氧性能以及对钙镁离子的高交换容量Bnh等们发现L沸石对氮气的吸附容11Lsx的静态交换量比NaX高出50%.而LLSX比普通X沸石具有更大的氮吸附容量和氧氮分离能力(2,Ce等发现Lx沸石的取一定量的低硅KNaX(本实验室合成)与14molL-1LiNO3(AR.)溶液在90℃下静态交换24h,过滤后再用新鲜的交换度必须大于70%时,其氯气吸附容量才会迅速增加,溶液进行交换共交换5次得到五次交换的样品经洗涤人们对这种现象的研究集中在LSX沸石的八面沸石笼中的烘干,再在0℃下处理4h,400℃下处理4h,冷却后放置s位附近并将氮气吸附容量作为衡量空分性能的指在衡湿器中,于35℃下恒温48h标6,但却未提及S1和S1位的金属阳离子对吸附的影12ISx的动态柱交换响由于氧氮分离系数比氮气吸附容量更能准确反映空分的取一定量KNax,加入20%的凹凸棒土作为载体,挤成性能所以本文对LSX进行离子交换,并着重研究在高交细条烘干后于500下处理1h冷却后破碎至20~40目换度时氧氮分离系数随交换度的变化还探讨了沸石骨架装柱先用1.0m1L-的NaC溶液于9℃流动交换24h,中S1和S1位的金属阳离子与空分性能的关系再与1.0 mol-L-pH=90的LNO溶液,与4倍化学计量的Email:zhamgaarmm@yahoo.com.nReoeived June 24, 2002; revised October 14, 2002; accepted November 5, 2002崔邑诚等LLSX沸石中阳离子分布与空分性能的研究351过量锂离子于90℃下动态交换4h,经洗涤烘干,再在200最终使得沸石钠钾比提高从沸石的环半径上看Sn位的℃下处理4h,400℃下处理4h后冷却六元环中心可以容纳l·,Na,而K*则要偏离六元环的中1.3样品的表征心,S位附近的四元环内径较小,而不能容纳L,Na+和用日本D/ Mex-rA X射线衍射仪测定样品晶相用美国K+,因此这些离子都会偏移四元环中心离子越大偏移越JAMa10真空63通道电感耦合等离子体发射光谱仪多,偏移程度为I·六元环孔径(0.25mm