Цеолит ба СЯ-ны гол ялгаа нь цеолит нь голчлон катализаторын хувьд ашигтай байдаг бол СЯ нь катализаторын туслах байгууламжид тохиромжтой эсвэл катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг.
Бид цеолит ба металлын органик бүтэц эсвэл СЯ-ыг 1 нанометрээс бага (цеолит шиг) эсвэл 1 нанометрээс том нүхтэй хоёр нийтлэг сүвэрхэг материал гэж тодорхойлж болно.
Цеолит гэж юу вэ?
Цеолит нь бичил сүвэрхэг алюминосиликат эрдэс юм. Энэ нь голчлон катализаторын хувьд ашигтай байдаг. Арилжааны хэмжээнд энэ нь шингээгчийн хувьд ашигтай байдаг. Энэ нэр томъёо нь 1756 онд Шведийн эрдэс судлаач Аксел Фредрик Кронстедтийн судалгааны дараа алдартай болсон. Тэрээр стилбит агуулсан тодорхой материалыг хурдан халаахад уснаас их хэмжээний уур (энэ нь шингээх замаар материалын дотор үүсдэг) үүсдэгийг ажигласан. Энэхүү ажиглалтаас хамааран энэ эрдэмтэн энэ материалыг цеолит гэж нэрлэсэн бөгөөд энэ нь грекээр "zeo"="буцалгах", "литос"="чулуу" гэсэн утгатай.
Зураг 01: Томсонит – цеолит эрдсийн нэг хэлбэр
Цеолитийн бүтэц
Цеоолит нь Na+, K+, Ca2+, Mg2+ зэрэг олон төрлийн катионуудтай нэгдэх сүвэрхэг бүтэцтэй байдаг. Эдгээр нь эерэг цэнэгтэй ионууд бөгөөд тэдгээрийг сул барьж чаддаг. Тиймээс эдгээр ионууд нь уусмалд хүрэхэд бусад ионуудтай амархан солигдож болно. Цеолитийн бүлгийн ашигт малтмалын бүрэлдэхүүнд анальцим, чабазит, клиноптилолит, стилбит гэх мэт орно.
Зураг 02: Цеолитийн бичил харуурын бүтэц
Цеолитийн шинж чанарыг авч үзэхэд байгалийн гаралтай хэлбэрүүд нь шүлтлэг гүний устай урвалд ордог. Түүнээс гадна эдгээр материалууд нь удаан хугацааны туршид хуримтлагдсаны дараах орчинд талстжиж болно. Цаашилбал, байгалийн цеолит хэлбэр нь цэвэр төлөвт ховор тохиолддог. Тэдгээр нь ихэвчлэн бусад ашигт малтмал, металл, кварц гэх мэтээр бохирдсон байдаг.
СЯ гэж юу вэ?
Металл-органик хүрээ буюу СЯ нь органик болон органик бус бүлгээс бүрдсэн эрлийз сүвэрхэг материал юм. Бид эдгээр материалын бүтцийг талст болон байгальд 3D байдлаар ажиглаж болох бөгөөд энэ нь уян хатан органик холбогч лигандуудын хамт металл ион эсвэл металл кластер зэрэг хатуу органик бус бүлгүүдийн хослолыг ашиглаж болно. Хатуу болон уян хатан бүлгүүдийн аль алиныг нь ашиглах нь СЯ-д олон төрлийн молекулуудтай холбогдож болох урт хугацааны тохируулгатай нүхийг олж авах боломжийг олгодог. Энэ материалыг тааруулах боломжтой бөгөөд ингэснээр нүх сүв рүү нь орж болох молекулуудын төрлийг сонгох боломжтой.
СЯ-ны бүтэц
СЯ-ны бүтцийг нарийвчлан авч үзэхэд органик бус болон органик бүлгүүд нь нүх сүвийг үүсгэдэг тодорхой байдлаар байрлаж байгааг ажиглаж болно. СЯ-ны бүтэц нь органик бус зангилааны зохицуулалтын сүлжээ хэлбэрээр явагддаг. Эдгээр зангилаа нь эдгээр нүхний булангуудыг үүсгэдэг бөгөөд геометрийн тогтвортой байдал, бүтцийн тогтмол байдлыг хангадаг. Түүнчлэн, зангилаануудыг хооронд нь холбож байгаа органик холбогч нь синтетик олон талт байдал, модульчлагдсан функцийг хангадаг. Цаашилбал, бид СЯ-ны 3D бүтцэд ижил бүтэц давтагдаж байгааг харж болно.
Цеолит ба СЯ-ны ялгаа юу вэ?
Цеолит нь олон жилийн турш сүвэрхэг материалын сонголт байсан хэдий ч метал-органик хүрээ (MOF) болон ковалент органик хүрээ (COF) зэрэг бусад материалыг хөгжүүлэх нь одоогоор түүний хэрэглээг сорьж байна. Цеолит ба СЯ-ны гол ялгаа нь цеолит нь голчлон катализаторын хувьд ашигтай байдаг бол СЯ нь катализаторын дэмжлэгийн бүтцэд тохиромжтой, эсвэл өөрсдөө катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүнчлэн, цеолит дахь нүх сүв 1 нанометрээс бага байхад СЯ дахь нүх сүв 1 нанометрээс их байна.
Дараах инфографик нь цеолит ба СЯ-ны ялгааг хүснэгт хэлбэрээр нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Цеолит ба СЯ
Бид цеолит ба металлын органик хүрээ буюу СЯ-ыг 1 нанометрээс бага (цеолит шиг) эсвэл 1 нанометрээс их (СЯ-ных шиг) нүхтэй хоёр нийтлэг сүвэрхэг материал гэж тодорхойлж болно. Цеолит ба СЯ-ны гол ялгаа нь цеолит нь голчлон катализаторын хувьд ашигтай байдаг бол СЯ нь катализаторын дэмжлэгийн бүтцэд тохиромжтой эсвэл өөрөө катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг.
