从60-70年代中期开始对天然沸石特性进行深入研究。在沸石应用的各种例子中,提到正链烷烃的排放和净化、烃的催化反应、放射性同位素的提取、获得催化剂载体、酶的释放和污染大气的杂质的去除就足够了。 研究人员对这种铝硅酸盐的兴趣与沸石的独特性质有关:极高的吸附能力、催化作用、热稳定性和在不同化学环境中的耐受性。其相对简单以及相对较低的成本规定了大规模应用的显著可用性。
研究结果表明,哈萨克斯坦Shankhanai油田的沸石凝灰岩中含有高达70%的板状主要产品,其中二氧化硅和氧化铝的比例很高(片沸石-斜发沸石)。其棕红色表明存在细小的氧化铁。
已知在用酸处理天然矿物吸附剂的过程中,它们的孔结构发展。因此,我们测试了用盐酸对天然沸石进行酸处理的不同方法。从该过程的环境友好性(废溶液纯化和再生的简单性)的角度来看,HCl被用作吸附剂处理的改性酸,因为稀盐酸的废物更容易净化浸出产物和中和。
沸石的多孔晶体作为对分子筛效应及其通道表面性质具有高度特异性的吸附剂引起了极大的兴趣。吸附特性与精细的晶体结构产生大的吸附体积(八面沸石高达0.54cm 3 /g)有关,其几何形状决定了分子筛的性质。受体中心(阳离子,路易斯酸中心)的存在牢固地保持电子供体或OH-基团,强结合碱(布朗斯台德中心),导致吸附分子与吸附剂的强烈相互作用。
根据这些分子的性质,它们与沸石之间可能会发生各种类型的相互作用。沸石相对于这种吸附物分子的特异性是由不同类型的相互作用能的值决定的。在异极吸附剂的情况下,吸附物分子的极化通过其静电场发生。能够与具有外围偶极子(水、乙醚)、大四极子和π电子键(氮、烯烃、苯)的阳离子进行特定相互作用的分子对沸石的高吸附能是沸石的典型特征。分散吸引力的能量对过程的特殊性做出了决定性的贡献。对于沸石,能量的普遍存在可能是由于氧框架原子的吸附物分子的密集环境。
所以,天然沸石中的硅铝比可以通过对晶体进行化学处理来提高,从而从框架中去除部分铝。因此,脱铝可以在其特征结构特征没有显着变化的情况下发生。其中一个简单的选择是用酸溶液处理晶体。这种化学作用的结果是人为地增加了吸附量和有效孔隙尺寸。
对天然和改性吸附剂吸附活性的研究,可以证实矿物酸碱性质在提取过程中的决定性作用,以及多孔结构对有机物吸附的影响。化合物(丙酮、甲苯、乙酸)和无机离子(有色金属离子)。天然沸石的组成和热稳定性的物理化学研究允许确定Si/Al的比例为3:8,具有高热稳定性,并找到酸活化沸石的最佳条件,目的是进一步改性样品与环氧树脂和胺试剂。结果表明,根据吸附物的性质和吸附剂的类型,可以选择合适的天然沸石活化模式作为各种有机溶剂、水和乙酸的蒸气吸附研究的结果。