Phương pháp kiến tạo cấu trúc zeolite

Một phần của tài liệu Tìm hiểu cá quá trình sản xuất nhiên liệu bằng phương pháp cracking dầu thực vật (Trang 27 - 30)

Kích thước nguyên tử oxi bằng 1,32 Å, tức là lớn hơn kích thước của cả silic (0,39 Å) và nhôm (0,57 Å), nên khi tạo thành các tứ diện với silic và nhôm, oxi luôn trùm lên các ion này. Các tứ diện nhôm oxi AlO4 và silic-oxi SiO4 (hay tứ diện TO4) được gọi là những đơn vị cấu trúc sơ cấp. Các đơn vị cấu trúc sơ cấp là giống nhau trong mọi loại zeolite. Zeolit trở nên khác nhau bắt dầu từ khi các đơn vị cấu trúc sơ cấp kết nối theo những cách khác nhau thành những đơn vị cấu trúc thứ cấp, thường được viết tắt là SBU (secondary building unit). Các loại đơn vị thứ cấp:

Hình3.1.Sơ đồ các đơn vị cấu trúc thứ cấp của zeolite khác nhau. Các tứ diện TO4 nằm ở các nút (các đỉnh), còn oxi nằm giữa các đường kết nối[12]

Một trong các cách phân loại zeolite là chia zeolite thành 7 nhóm. Các nhóm ứng với đơn vị cấu trúc thứ cấp (SBU) như trong bảng (3.1):

Bảng 3.1.Đơn vị cấu trúc thứ cấp (SBU) ứng với các nhóm[12]

Nhóm SBU 1 Vòng 4 đơn, S4R 2 Vòng 6 đơn, S6R 3 Vòng 4 kép, D4R 4 Vòng 6 kép, D6R 5 Phức hợp 4-1, đơn vị T8O10

6 Phức hợp 5-1, đơn vị T8O10

7 Phức hợp 4-4-1, đơn vị T10O20

Tiếp theo các đơn vị cấu trúc thứ cấp lại kết nối với nhau theo các cách khác nhau. Trong một số zeolit, như zeolit loại A, ze0lit loại X và Y đều có chung cấu trúc sodalit với dạng hình học lập phương bát diện, được gọi là đơn vị sodalit. Mỗi đơn vị sodalit có 24 nguyên tử nhôm và silic và 48 nguyên tử oxi. Đơn vị sodalit có đường kính 6,6 Å, thể tích khoảng trống bên trong là 150 Å3, gồm 8 mặt 6 cạnh và 6 mặt 4 cạnh. Các đơn vị cấu trúc sodalit này lại kết nối với nhau theo các kích thước khác nhau để tạo thành các loại zeolite khác nhau. Để minh họa, hình (3.2) nêu một số cách kết nối từ các đơn vị cấu trúc sơ cấp đi đến cấu trúc của một số loại zeolit khác nhau.

Từ hình (3.2) có thể nhận thấy rằng các zeolite là những vật liệu xốp, có hệ thống vi mao quản với kích thước cửa sổ đêu đặn và vững chắc, bề mặt rất phát triển. Chính vì thế các zeolit đều thể hiện khả năng hấp phụ cao và chọn lọc.Chính vì thế zeolit có ứng dụng cao trong thực tế.

Hình 3.2.Minh họa cho việc tạo thành mạng lưới tinh thể của các zeolit[12]

Một phần của tài liệu Tìm hiểu cá quá trình sản xuất nhiên liệu bằng phương pháp cracking dầu thực vật (Trang 27 - 30)