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分子筛厂家讲解:阳离子模板、共模板和无模板的作用

离子热合成的初衷是通过溶剂和模板剂“合二为一”来简化传统水热合成中模板导向的过程。模板分子通常是通过阳离子携带的正电荷与分子筛骨架的负电荷相互作用来影响分子筛的合成过程。常用的模板离子结构与离子液体的结构非常相似。因此,离子液体中的阳离子可以很好地与分子筛的骨架结合,其结合方式与传统的沸石筛分子筛合成中的结合方式完全相同。

 同样,离子液体也可以同时作为溶剂和模板用于金属有机骨架的合成。大多数溶剂热制备的MOFs具有中性的骨架结构,但当模板是一种阳离子时,分子筛骨架会表现为负电荷,这种行为与传统的分子筛合成过程相似。当然,使用模板的总体目标是通过改变模板剂阳离子的大小来实现对材料的结构控制。以上虽己众所周知,然而,除了与阳离子的大小有一定相关作用外,模板并不能实现对于最终产品结构非常精确的控制。在这项工作中,改变离子液体阳离子的大小对最终产品的结构有一定影响,由于骨架结构会倾向于适应模板剂,所以较大的阳离子模板会产生更加开阔的骨架结构。然而,这并不是在合成MOF结构中所特有的结构,表明模板仅仅起到一种填充物的作用,而没有模板-骨架相互作用。

 迄今为止,离子液体的阳离子在合成中仅起到模板剂的作用。然而,就如其他任何溶剂,包括水,也有可能与分子筛骨架结合而产生相互作用。大多数基于二烷基咪唑阳离子的离子液体并没有连接到金属的位点。然而,一些离子液体,在特定条件下,可以断键离开烷基化咪唑物种,从而与金属配位。在水热合成条件下,如何控制溶剂与骨架材料的相互作用,对决定材料的最终性能有非常重要的作用。

 当然,离子液体也会仅仅作为溶剂而并未封闭在最终的结构中。对于磷铝分子筛和MOFs材料,若所用的离子液休为常规的模板,可以得知它们将被封闭于最终的结构中。但是在某些情况下,这和种现象却不会发生。造成这种情况最重要的原因也许是离子液体的疏水作用。在磷铝分子筛和MOFs材料的合成过程中,离子液体的疏水性越强,其越难被封闭在分子筛的结构中。当然,如果体系的化学性质发生变化,离子液体的溶剂和模板之间相互作用的平衡关系也会发生变化。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。

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