Топология цеолитных каркасов

Топология цеолитных каркасов [c.19]

Термическую стабильность цеолитов не удается описать каким-либо простым законом. Теоретически можно рассмотреть силикатные каркасы, состоящие из чистого кремнезема. В отсутствие паров воды тридимит стабилен до 1550°С. Стабильность широкопористых каркасов должна быть меньше, так как в них ослабляются взаимодействия дальнего порядка. В то же время такие каркасы могут быть весьма стабильными благодаря высокой энергии активации разрыва связей Si—О, однако влияние, угла Si—О—Si на вклад ковалентной составляющей в энергию связи пока не изучено. Реальная скорость реакции должна в значительной степени зависеть от присутствия дефектов. Дальнейшее усложнение картины связано с введением в каркас алюминия и влиянием компенсирующих катионов. Экспериментальные данные показывают, что термостабильность, как правило, понижается с увеличением соотношения Al/Si, но сильная зависимость стабильности от химической природы катионов не позволяет получить четкую зависимость. Для разрыва связи А1—О требуется меньшая энергия активации, чем для разрыва связи Si—О, и цеолиты с большим содержанием алюминия легче перекристаллизовываются в фельдшпатоиды. Влияние топологии каркаса на стабильность цеолитов пока не удалось убедительно объяснить. Попытки рассматривать цеолитные каркасы как инженерные сооружения нельзя считать удачными, хотя построение проволочных моделей каркасов позволяет интуитивно понять причины снижения стабильности при уменьшении углов Т—О—Т. [c.89]

Применение КР-спектроскопии для изучения взаимодействия кислорода цеолитных каркасов с катионами и локализации последних было рассмотрено выше КР-спектроскопия более чувствительна к этим структурным свойствам цеолитов, чем к топологии каркасов. Подобную информацию о положениях катионов и их взаимодействии с каркасами позволяет также получать спектроскопия дальней ИК-области. [c.144]

Существует несколько вариантов классификации цеолитов, предложенных Смитом [30], Фишером и Мейером [31, 32] и Бреком [33]. Вначале при классификации цеолитов исходили из пх морфологических свойств (см. гл. 1, разд. Ж). В дайной книге используется классификация, основанная на топологии каркаса цеолитов с известной структурой. Все цеолиты разделены на 7 групп, в каждую из которых входят структуры с одинаковым характером сочленения тетраэдров (А1, 31)04 в структурные элементы. Распределение 31—А1 при этом ие принимается во внимание. Примером двух простейших структурных элементов служат кольца из 4 и б тетраэдров, характерные для многих каркасных алюмосиликатов. Такие элементы структуры Мейер [32] назвал вторичными структурными единицами. (Первичными единицами, конечно, являются 3104 и АЮ4 тетраэдры.) Некоторые из этих единиц, вероятно, целиком включаются в кристалл в процессе его роста. Вторичные структурные единицы, предложенные Мейером (рис. 2.21, а), представляют собой характерные конфигурации из тетраэдров. Из таких многогранников, как, например, усеченный октаэдр, можно составить каркасы некоторых цеолитов. Несколько таких многогранников, входящих в цеолитные структуры, представлены на рис. 2.21, б. Эти структурные единицы похожи на фонарики с полостями в нут- [c.54]

Корреляция ФХЗ. Вопрос о связи между структурой и ИК-спектрами получил дальнейшее развитие в работе Фланиген, Хатами и Зимян-ского [13], которые исследовали большое число синтетических цеолитов. В основу подхода к интерпретации спектров средней ИК-области, разработанного этими авторами (сокращенно ФХЗ), положены эмпирические зависимости между характеристиками ИК-спектров и данными об известных структурах цеолитов, полученными с помощью рентгеноструктурного анализа. Каждый цеолит дает типичный ИК-спектр. При этом в спектрах цеолитов с одинаковым типом структуры, принадлежащих к одной структурной группе и содержащих одни и Те же структурные элементы (например, сдвоенные кольца, полиэдрические группировки тетраэдров и структуры образующие входные отверстия в полости цеолита), наблюдались характерные особенности. Согласно цитируемому подходу колебания в средней ИК-области подразделяются на два типа. Первый из этих типов связан с колебаниями внутри тетраэдров ТО4 или первичных структурных элементов цеолитных каркасов, для которых характерна нечувствительность к изменениям в структуре каркаса. Ко второму типу относятся главным образом колебания внешних связей между тетраэдрами, которые чувствительны к топологии и наличию симметричных кластеров тетраэдров в форме более крупных полиэдров. Колебания приписывают не группам Si04 или AIO4, а группам ТО4 или связям Т — 0. При этом считается, что частоты колебаний отражают средний состав по Si и А1 и средние характеристики связей центрального катиона Т. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология