Đồ án tốt nghiệp tổng quan và ứng dụng của zeolite

Zeolit là một loại vô cơ đợc tìm thấy trong tự nhiên khoảng 40 cấu trúczeolit khác nhau và một số đợc tổng hợp từ nhiều nguyên liệu khác nhau nh đi từ Si, Al riêng lẻ, cao lanh 200 loạ

Lời cảm ơn

Em xin chân thành ơn thầy Đào Văn Tờng và thầy Đào Quốc Tuỳ đã tận

tình hớng dẫn và chỉ bảo em, cũng nh cung cấp những thông tin về tài liệu để

em hoàn thành đồ án này.

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Hữu Cơ Hóa Dầu trờng Đai Học Bách Khoa Hà Nội.đã tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án này.

Đồng thời cũng xin cảm ơn các bạn và anh chị đã giúp đỡ em trong việc tìm tài liệu và những ý tởng góp phần hoàn thành đồ án này

Hà Nội, ngày 30 tháng 3 năm 2005

Sinh viên thực hiện

Vũ Thị Hoài

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Mở đầu

Trớc đây trong nhiều quá trình chuyển hoá hydrocacbon ngời ta đều sử dụng nhiều loại xúc tác khác nhau, nhìn chung các loại xúc tác đó đều không

đem lại hiệu xuất cao mà còn khó tái sinh sau khi đem sử dụng

Những năm gần đây, các vật liệu rây phân tử ngày càng đóng vai trò quantrọng trong xúc tác công nghiệp, đặc biệt là Zeolit Nó càng ngày càng thaythế vị trí các loại xúc tác trớc đây, vì thế đã thu hút đợc sự chú ý của nhiều nhàkhoa học trên thế giới ( Lợng xúc tác Zeolit đã sử dụng trong năm 1978 vàkhoảng 474.000T/n cho nhiều quá trình năm 1985 :636.000T/n)

Zeolit là một loại vô cơ đợc tìm thấy trong tự nhiên ( khoảng 40 cấu trúczeolit khác nhau và một số đợc tổng hợp từ nhiều nguyên liệu khác nhau nh đi

từ Si, Al riêng lẻ, cao lanh ( 200 loại zeolit tổng hợp)[1] chúng đợc ứng dụngrộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học cũng nh công nghiệp với vai trò chính

là chất xúc tác, chất hấp phụ và trao đổi ion Chúng còn đợc sử dụng để tách

và làm sạch khí, tách ion phóng xạ từ các chất thải phóng xạ và đặc biệt là xúctác cho nhiều quá trình chuyển hoá hydrocacbon Chính nhờ những đặc tínhnổi trội của nó so với các loại xúc tác khác nh: bề mặt riêng lớn, có thể điềuchỉnh đợc lực axit và nồng độ tâm axit, cấu trúc tinh thể xốp với kích thớc maoquản đồng đều phù hợp với nhiều loại phân tử có kích cỡ từ 5Ao - 12Ao và khảnăng biến tính tốt Do đó Zeolit đợc đánh giá là loại xúc tác có độ bền, hoạttính và chọn lọc cao

Việc tìm ra Zeolit tự nhiên và tổng hợp đợc chúng đã tạo nên bớc ngoặtlớn trong công nghiệp hoá học, đặc biệt trong ngành dầu khí Sự ứng dụngZeolit làm tăng cả về số lợng và chất lợng của sản phẩm dầu khí Nó đợc sửdụng trong hầu hết các công đoạn quan trọng nh:

- Cracking - Oligome hoá

- Alkyl hoá - Thơm hoá các alkan, aklen

Hiện nay, Zeolit chiếm khoảng 95% tổng lợng xúc tác trong lọc và hoá dầu (Từ lọc dầu truyền thống sang các quá trình chế biến nguyên liệu mới) Zeolit đã chiếm vị trí quan trọng trong công nghiệp hoá học cũng nh hoá dầu vì thế trong đồ an tốt nghiệp này em xin phép giới thiệu tổng quan về Zeolit và vai trò xúc tác của nó trong lọc và hoá dầu

PHầN I: Khái Niệm và phân loại

I khái niệm về Zeolit

Zeolit là các Aluminosilicat tinh thể có kích thớc mao quản ( pore) rất

đều, cho phép chúng phân chia (rây) các phân tử theo hình dáng và kích

th-ớc xác định Thành phần hoá học của Zeolit nh sau: [1]

(M+)x [(AlO2)x (SiO2)y] zH2O

Trong đó :

M : là cation bù trừ điện tích khung

Z : là số phân tử H2O kết tinh trong Zeolit

y/x= 2 - 5 nh Zeolit Y, Mordenit

Đặc biệt Zeolit ZSM-11 có y/x > 10

Gần đây ngời ta đã tổng hợp đợc các Zeolit có thành phần đa dạng , có tỉ

lệ số mol Si02/ Al203 cao Thậm chí có những loại có cấu trúc tơng tự Zeolit

mà không chứa các nguyên tử Al nh Silicalit bằng phơng pháp khử Al [2]

II - Phân loại Zeolit

Zeolit với các tính năng đặc thù của nó là "rây phân tử" đợc sử dụng rất

có hiệu quả trong quá trình tách hợp chất vô cơ, hữu cơ, loại bỏ tạp chấttrong pha khí (hơi) và pha lỏng Có thể chia Zeolit theo các hớng sau :

- Theo nguồn gốc

- Theo kích thớc mao quản

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

một số rất ít các Zeolit tự nhiên có ứng dụng trong thực tế nh analcime,chabazite, Mordenit [3]

Khác với Zeolit tự nhiên, Zeolit tổng hợp đáp ứng tốt hơn về nghiên cứu

và ứng dụng công nghiệp vì vó có cấu trúc đồng đều, tinh khiết đa dạng vềchủng loại (hơn 200 loại) Các loại Zeolit tổng hợp điển hình nh Zeolit A ,faujazit(X,Y), họ ZSM - 5, ZSM - 11 [4]

2 Phân loại theo kích thớc mao quản : 3 loại [5]

- Zeolit có mao quản nhỏ : kích thớc lỗ xốp nhỏ hơn 5A0 nh Zeolit A

- Zeolit có mao quản trung bình : kích thớc lỗ xốp trung bình từ 5-8 AO

nh Zeolit ZSM-5

- Zeolit có mao quản lớn : kích thớc lỗ xốp lớn hơn 8 AO nh Zeolit X, Y

- Hình 1 mô tả các cửa sổ 8 oxi (A); 10 oxi(ZSM-5); 12 oxi( X,Y) tơngứng với 3 loại mao quản nhỏ, trung bình, lớn

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

3 Phân loại theo thành phần hoá học [1] [5]: (hay còn gọi là sự phân loại

theo tỉ lệ Si/Al).

Có 5 nhóm:

- Zeolit nghèo silic hay giàu nhôm

- Zeolit giàu silic

- Zeolit silic trung bình

- Zeolit rây phân tử silic

- Zeolit biến tính

+ Zeolit giàu Al : đó là loại có tỉ số Si/Al ≈ 1 theo quy tắc lowenstein(trong Zeolit chỉ chứa liên kết Si-O-Si và Si-O-Al mà không chứa liên kếtAl-O-Al) thì tỉ số Si/Al = 1 là giới hạn dới không thể có tỉ số Si/Al < 1 Loại Zeolit này chứa hàm lợng cation bù trừ cực đại có nghĩa là nó có dunglợng trao đổi ion lớn nhất so với các loại Zeolit khác

Trong loại giàu Al có một số loại sau Zeolit 3A, 4A, 5A( faujazit) vớicác dạng tơng ứng 3A (K+A), 4A(Na+A), 5A(Ca2+A) Quan trọng nhất trongloại Zeolit giàu Al là NaX với tỉ lệ Si/Al = 1,1 ữ 1,2 Mao quản của Zeolitnày tơng đối lớn ( 8A0) Khi tỉ số này càng gần 1 thì Zeolit này coi là cànggiàu Al

+ Zeolit trung bình Silic : Thực nghiệm chứng tỏ rằng, tỉ số Si/Al càngcao thì khả năng bền nhiệt của Zeolit càng cao Các Zeolit có tỉ số Si/Al =1,2ữ2,5 thuộc họ này gồm có Zeolit X, Y, Mordenit, sabazite (Si/Al=2,15).+ Zeolit giàu silic: Loại Zeolit này tơng đối bền nhiệt nên đợc sử dụngnhiều trong quá trình có điều kiện làm việc khắc nghiệt, tiêu biểu trongZeolit loại này là ZSM-5, ZSM-11 Tỉ lệ đờng kính mao quản từ5,1A0ữ5,7A0

Ngoài ra, còn có rất nhiều Zeolit tổng hợp khác có tỉ số Si/Al cao đựoctổng hợp nhờ sự có mặt của chất tạo cấu trúc ( template) họ amin bậc 4

+ Zeolit biến tính: Sau khi tổng hợp đợc Zeolit ngời ta có thể dùng cácphơng pháp tách nhôm khỏi mạng lới tinh thể và thay thế vào đó là Silichoặc những nguyên tử hoá trị 3 hoặc 4 gọi là phơng pháp loại Al [2]

Việc phân chia Zeolit theo tỉ lệ Si/Al ( hay Si02/ Al203)đợc coi là một đặctrng quan trọng ảnh hởng đến cấu trúc và tính chất hoá lý của Zeolit Sựbiến đổi tính chất của Zeolit khi tỉ lệ Si/Al tăng từ 1 →∞

Bảng 1: Sự biến đổi tính chất của Zeolit theo tỉ lệ Si/Al

Gần đây một họ chất rắn mới có cấu trúc tinh thể tơng tự Zeolit gọi làAlPO đã đợc tổng hợp nó là loại vật liệu aluminophosphat chúng có cấu trúctinh thể và cấu tạo hình học rất đa dạng Do đó hiện đang có nhiều nghiêncứu về tổng hợp, đặc trng và tính chất xúc tác của hệ AlPO

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

PHầN II : CấU TRúC CủA ZEOLIT

I Cấu trúc

Zeolit là các Aluminosilicat tinh thể có cấu trúc lỗ xốp đặc biệt và rất

đồng đều Vì vậy, cho phép chúng phân chia các phân tử theo hình dạng vàkích thớc

Các Zeolit tự nhiên và Zeolit tổng hợp đều có bộ khung đợc tạo thànhbởi mạng lới không gian theo chiều là các tứ diện TO4 (T là Al hoặc Si)

Đơn vị cấu trúc cơ bản của Zeolit là tứ diện TO4 ( T= Si , Al ) gồm có 4ion O2- bao quanh một cation T mỗi tứ diện đợc liên kết với 4 tứ diện bêncạnh bằng cách góp chung nguyên tử oxi ở đỉnh [2].Trong tứ diện Al04 , Al

có hoá trị 3 nhng số phối trí lại là 4 nên tứ diện Al04 mang một điện tích

âm Điện tích này đợc bù trừ bằng các cation kim loại kiềm [3] Vì vậy, sốcation kim loại hoá trị I trong thành phần hoá học của Zeolit chính bằng sốnguyên tử Al

Đơn vị cấu trúc cơ bản của Zeolit đợc biểu diễn nh ở hình 2:

-Hình 2: Đơn vị cấu trúc cơ bản của Zeolit

Zeolit có cấu trúc tinh thể, sự khác nhau trong mạng tinh thể của các loạiZeolit là do điều kiện tổng hợp, thành phần nguyên liệu, sự trao đổi cáccation kim loại thay thế tạo nên

Theo Naccache.C và nhiều tác giả khác, việc tạo thành khung cấu trúcZeolit là do mối liên kết Si-0-Al hoặc Si-0-Si tạo ra xung quanh mỗi ion Si4+

là 4 nguyên tử oxi tạo thành tứ diện Si04.Tứ diện này trung hoà về điện.Trong một số tứ diện Si4+ đợc thay thế bằng Al3+ để tạo ra tứ diện AlO4 .Tứdiện này còn có 1 điện tích âm còn d và nó thờng đợc bù trừ bằng các cationtrao đổi nh K+, Na+, Ca2+, Mg2+ Các tứ diện Al04- và Si04 liên kết với nhaumột cách biệt qua đỉnh oxi tạo thành những đơn vị cấu trúc cơ bản gọi là

sodalit Nh vậy viên gạch để tạo thành tất cả các Zeolit là các sodalit có cấutạo khung nh hình bát diện cụt [1]

Hình 3: Cấu trúc không gian hình bát diện cụt

Các tứ diện Si04, Al04 liên kết với nhau qua cầu oxi tạo thành mạng lớitinh thể của Zeolit Các tứ diện này sắp xếp theo các trình tự khác nhau sẽhình thành nên các đơn vị thứ cấp SBU ( secondany building unit) khácnhau Đó là các vòng đơn gồm 4, 6, 8, 10 và 12 tứ diện hoặc hình thành từcác vòng kép 4x2, 6x2 tứ diện Theo các tác giả [7] thì có 16 loại SBU, từ

đó thống kê đợc 85 loại cấu trúc khác nhau của Zeolit Mỗi loại cấu trúc

đ-ợc đặc trng bởi hình dạng, kích thớc, mao quản, thành phần hoá học Hình 4biểu diễn 1 số đơn vị thứ cấp SBU

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Hình 4: Một số đơn vị thứ cấp SBU

Tuỳ theo cách ghép nối SBU theo kiểu này hay kiểu kia mà ta sẽ đợc cácloại Zeolit khác nhau

VD: Nếu các bát diện cụt ( sodalit) nối với nhau qua mặt 4 cạnh kép ta

đ-ợc Zeolit loại A còn nếu nối qua mặt 6 cạnh kép ta đđ-ợc Zeolit loại Y (5)hình 5 chỉ ra cách ghép nối các đơn vị Zeolit

Hình 5: Các đơn vị cấu trúc thứ cấp và cách ghép nối giữa chúng để tạo

ra Zeolit

Trên cơ sở tinh thể học, thành phần hoá học một ô mạng cơ sở của Zeolit

đợc biểu diễn nh sau : [7]

M2/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2OTrong đó:

M : là cation hoá trị n

x+y : Tổng các tứ diện trong ô mạng cơ sở

z : Số phân tử H20

[ ] : Là một ô mạng cơ sở

Cấu trúc xốp của Zeolit có đợc là do tồn tại các lỗ lớn, lỗ nhỏ nằm trongmạng lới tạo nên các mao quản ( kênh, rãnh) với kích thớc khác nhau.Những Zeolit này có khả năng hấp phụ chọn lọc và hoạt tính cao Đó là đặc

điểm quan trọng của Zeolit, khác biệt với nhng chất hấp phụ và xúc táckhác

II Phân loại cấu trúc Zeolit

Dựa trên cơ sở hình học của khung cấu trúc Zeolit đã phân loại cấu trúcZeolit thành 7 nhóm đơn vị SBU Mỗi SBU đặc trng cho một cách sắp xếpcủa tứ diện TO4

Bảng 2: Phân loại cấu trúc Zeolit

bằng các đơn vị cấu trúc đa diện

Bảng 3 là một số Zeolit đợc phân loại theo nhóm và cấu trúc kênh

III Cấu trúc kênh trong Zeolit

Các sodalit ghép nối với nhau tạo thành các khoang rỗng, các cửa sổ tonhỏ khác nhau, nhờ đó mà Zeolit có cấu trúc xốp Tập hợp không gian rỗngtuân theo một quy luật nhất đinh sẽ tạo cấu trúc kênh của Zeolit Bản chấtcủa hệ mao quản trong Zeolit hydrat là rất quan trọng Nó xác định tính chấtvật lý và hoá học của Zeolit

Trong các Zeolit có 3 loại hệ thống mao quản nh hình sau: [8]

a Hệ thống mao quản 1 chiều :

Các mao quản không giao nhau , thuộc họ này có họ Analcime

Nhóm Đơn vị cấu trúc thứ cấp SBU

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Hình 6: Hệ thống mao quản 1 chiều không giao nhau trong Zeolit

b Hệ thống mao quản 2 chiều

Có trong các Zeolit thuộc nhóm 5, 6, 7 nh Mordenit, Ferreirit

a: mordenit b: natronit

Hình 7 : Hệ thống mao quản hai chiều trong Zeolit

c Hệ thống mao quản 3 chiều ( 2 dạng)

Dạng 1: các mao quản cùng chiều, đờng kính của các mao quản bằngnhau và không phụ thuộc vào hớng

VD : fạujasit (X,Y) và Zeolit A

Hình 8: hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit X(a),Y(b)

Hình 9: Hệ thống mao quản 3 chiều trong Zeolit A

Dạng 2 : các mao quản không cùng chiều đờng kính của các mao quảnphụ thuộc vào hớng của tinh thể

VD : các Zeolit ZSM-5, ZSM-11, gmelimit, Zeolit beta

§å ¸n tèt nghiÖp Tæng quan vµ øng dông cña Zeolite

H×nh 10 : HÖ thèng mao qu¶n 3 chiÒu trong Zeolit

2.8 x4.8Gismondine Ca4[(AlO2)8.(SiO2)32].16H2O 3D 3.1x4.4

P Na6[(AlO2)6.(SiO2)10].15 H2O 3D 3.5Paulingite (K2,Na,Ca,Ba)76[(AlOH 2)152.(SiO2)52].700

2O

Laumotite Ca4[(AlO2)8.(SiO2)16].16 H2O 1D 4.6x6.3Yugwaralite Ca2[(AlO2)4.(SiO2)12].8 H2O 2D 3.6x2.8Nhãm (S6R)

Erionite (Ca,Mg,K2Na2)45[(AlO2)9.(SiO2)27].27

Levynite Ca3[(AlO2)6.(SiO2)12].18 H2O 2D 3.2x51Sodalit hydrate Na6[(AlO2)6.(SiO2)6].7.5 H2O 3D 2.2Losod Na12[(AlO2)12.(SiO2)12].19 H2O 3D 2.2Nhóm (D4R)

Natrolite Na16[(AlO2)16.(SiO2)24].16 H2O 2D 2.6x3.9Scolecite Ca8[(AlO2)16.(SiO2)24].24 H2O 2D 2.6x3.9Mesolite Na16,Ca16[(AlO2)48.(SiO2)24].64 H2O 2D 2.6x3.9Thomsolite Na4,Ca8[(AlO2)20.(SiO2)20].24H2O 2D 2.6x3.9Nhóm 6 (T8O16)

Mordelite Na8[(AlO2)8.(SiO2)40].24 H2O 2D 6.7x7.0Dachiarlite Na5[(AlO2)5.(SiO2)19].12 H2O 2D 3.7x6.7Ferrierite Na1,5,Mg2[(AlO2)5,5.(SiO2)30.5].18 H2O 2D 4.3x5.5Epistilbite Ca3[(AlO2)6.(SiO2)18].18 H2O 2D 3.2x5.3Bikitaite Li2[(AlO2)2.(SiO2)4].2 H2O 1D 3.2x4.9Nhóm 7(T10O20)

Heulandite Ca4[(AlO2)8.(SiO2)28].24 H2O 2D 4.0x5.5Clinoptilolite Na6[(AlO2)6.(SiO2)30].24 H2O ? ?Stilbite Ca4[(AlO2)8.(SiO2)28].24 H2O 2D 4.1x6.2Brewsterie (Sr,Ba,Ca)2[(AlO2)4.(SiO2)12].10 H2O 2D 2.7x4.1

IV Cấu trúc của 1 số Zeolit tiêu biểu :

1 Cấu trúc của Zeolit A [1]

Zeolit A là loại Zeolit tổng hợp có cấu tạo khác so với Zeolit tự nhiên.Cấu trúc của nó dạng mạng lới lập phơng đơn giản tơng tự nh kiểu liên kếttrong tinh thể muối NaCl, với các nút mạng là các bát diện cụt ( hình 11)

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Hình 11: cấu trúc Zeolit A lồng sodalit (a) và sự kết hợp các lồng sodalit

trong Zeolit A (b)

Trong với Zeolit A tỉ số Si/Al = 1 nên số nguyên tử Si và Al trong mỗimột đơn vị sodalit bằng nhau Vì vậy với mỗi bát diện cụt đợc tạo bởi 24 tứdiện, trong đó có 12 tứ diện (Al04)- và 12 tứ diện Si04 giữa các tứ diện có 48nguyên tử oxi làm cầu nối, nh vậy còn d 12 điện tích âm Để trung hoà hếtcác điện tích âm này cần 12 cation hoá trị I

VD: nh Na+ cần 12 cation hoặc 6 hoá trị II ( nh Ca2+) trong trờng hợpZeolit A nếu có 12 cation Na+ bù trừ điện tích âm thì công thức chung đơngiản NaA dạng hydrat nh sau :

Đờng kính hốc nhỏ (còn gọi là hốc β) khoảng 6,6A0 Mỗi hốc lớn của Zeolit

A thông với 6 hốc lớn bên cạnh qua các cửa sổ 8 cạnh (gọi là cửa sổ hốclớn) có kích thớc 4,2 A0 Ngoài ra mỗi hốc lớn còn thông với hốc nhỏ quacác cửa sổ 6 cạnh với kích thớc cửa sổ nhỏ là 2,2A0 [3]

Thể tích của mỗi hốc lớn là 150 (A0)3 và mỗi hốc nhỏ là 77 (A0)3 sựthông giữa các hốc lớn và hốc nhỏ tạo thành các kênh nối Việc tạo thànhkênh làm tăng thể tích tự do của Zeolit khoảng 50% so với tổng thể tíchchung Do độ xốp của Zeolit A rất cao lên có thể hấp phụ đợc các đờng kínhphân tử hoặc ion nhỏ hơn đờng kính cửa sổ để vào các hốc hấp phụ củaZeolit Đây là hiện tợng tạo rây phân tử của Zeolit A

Zeolit A là một trong các Zeolit đợc nghiên cứu tổng hợp đầu tiên vàonăm 1960 [3] Cho đến nay Zeolit A vẫn đợc thừa nhận là loại có nhiều công

dụng, khả năng ứng dụng lớn ngay cả những Zeolit tổng hợp thế hệ mớicũng không thể thay thế đợc.

Zeolit A đuợc ứng dụng để tách các n-parafin trong phân đoạn kerosencủa quá trình chng cất dầu mỏ; hấp phụ nớc trong cồn, trong khí đồng hành,khí dầu mỏ, tách các ion phóng xạ từ chất thải nhiễm xạ, tách NH4+và cácion kim loại nặng từ nớc thải công nghiệp đặc biệt hiện nay Zeolit A đợc

sử dụng với số lợng lớn để làm hợp phần chất tẩy rửa thay thế STPP( pentasodium tripolyphosphate) nhằm chống ô nhiễm môi trờng [9]

2 Zeolit X,Y

Trong cấu trúc của Zeolit X,Y các lồng sodalit có dạng bát diên cụt đợcsắp xếp theo kiểu kim cơng ( mạng tinh thể lập phơng tám mặt )

Hình 12 : Cấu trúc không gian của tinh thể Zeolit X,Y.

lồng (a) và sự kết hợp các lồng sodalit (b) trong X, YMỗi nút mạng của Zeolit X-Y đều là các bát diện cụt và mỗi bát diện cụt

Đồ án tốt nghiệp Tổng quan và ứng dụng của Zeolite

Zeolit X: Na86 [(AlO2)86 (SiO2)106] 260 H2O

Zeolit Y : Na56 [(AlO2)56(SiO2)136] 260 H2O

Cùng 1 tỉ số giữa Si/Al nhng dạng faurasit tự nhiên thì ngoài Na+ ra còn

có các ion Ca2+, Mg2+ do đó công thức faujasit tự nhiên có dạng:

(Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)60(SiO2)132] 260H2O

và (Na2.Ca.Mg)30[(AlO2)56(SiO2)136] 260H2O

Nh vậy ta nhận thấy Zeolit Y giàu Silic hơn so với Zeolit X

Mặc dù tổng các ion Si4+ và Al3+ không đổi bằng 192 và bằng số nútmạng của mỗi tế bào cơ sở

Một tính chất quan trọng nữa đó là tỉ số Si/Al ảnh hởng đến độ bền củaZeolit, tỉ số này càng cao thì độ bền càng cao Do vậy Zeolit Y bền hơnZeolit X

Do sự tạo thành liên kết giữa các mặt của Zeolit X,Y khác với Zeolit Anên hốc α của chúng có kích thớc khác với hốc α của Zeolit A Đờng kínhhốc α của Zeolit X,Y khoảng 12,7 AO Mặt khác do liên kết ở các mặt 6cạnh tồn tại nên tồn tại 3 dạng cửa sổ tơng ứng với các mặt thông nhau củacác hốc α và β Khi hai hốc α thông với nhau cửa sổ là 7,8 AO Trờng hợphốc α thông với hốc β cửa sổ gồm 6 oxi nguyên tử kích thớc khoảng 2,2

AO Trờng hợp thông giữa hai hốc β và β Cửa sổ cũng có 6 nguyên tử oxi

và kích thớc khoảng 2,2 AO

3 Zeolit ZSM -5 và ZSM -11 [1]

Zeolit ZSM- 5 và ZSM- 11 thuộc họ Zeolit mao quản trung bình kích

th-ớc mao quản tơng ứng là 5,3AO và 5,7 AO Tỉ lệ Si/Al trong họ ZSM khácao, trong cấu trúc khung của ZSM chỉ có khoảng 10 nguyên tử Al/1000nguyên tử Si ở nút mạng Do vậy Zeolit ZSM - 5 và ZSM - 11 khá bền thủynhiệt Trong dạng tinh thể ngậm nớc công thức chung của ZSM - 5 và ZSM-

11 là:

NanAlnSi96-nO192.16H2O (0<n<12)

Sodalit của Zeolit này có dạng (a) trong (a) ta thấy có 5 và 8 tứ diên T04

tạo thành vòng cơ sở ( hình 13 )