Zeolit - rây phân tử và những khả năng ứng dụng thực tế đa dạng

2. Tæng hîp mét sè zeolit th«ng dông
Zeolit lo¹i A
VÒ sè l−îng, zeolit A ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt, chñ yÕu lµ trong sn xuÊt
bét giÆt, lµm kh«, nu«i trång thuû sn vµ xö lý « nhiÔm m«i tr−êng. N−íc ta
hiÖn nay mçi n¨m phi nhËp khong 40 ngµn tÊn zeolit A víi gi¸ 6 USD/kg.
Tæng hîp zeolit A ®i tõ thuû tinh láng, Al(OH) 3 , NaOH. Th−êng dïng
thuû tinh láng cã thµnh phÇn Na 2 O 3,45%, SiO 2 10,59%. ChuyÓn nh«m
hydroxit thµnh d¹ng aluminat natri chøa Na 2 O 13,14%. Trén aluminat natri
víi thuû tinh láng ®Ó t¹o gel ë pH 9-10. Thµnh phÇn gel lµ
2Na 2 O.Al 2 O 3 .1,75SiO 2 .70H 2 O. TiÕn hµnh kÕt tinh ë 100 o C, trong 4-8 giê. Läc,
sÊy ë 120 o C vµ nung ë 400 o C. Kh n¨ng hÊp phô n−íc cña zeolit A thu ®−îc
®¹t 26%. T¹i ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam ®· triÓn khai sn xuÊt
pilot c«ng suÊt 15 tÊn zeolit A/n¨m.
Zeolit X vµ Y
Zeolit X vµ Y cã cïng d¹ng cÊu tróc tinh thÓ, chØ kh¸c nhau vÒ tØ sè
Si/Al. Tæng hîp zeolit X tõ thuû tinh láng cã 25% SiO 2 vµ 12,5% Na 2 O, cïng
víi xót vµ hydroxit nh«m c«ng nghiÖp.
Zeolit lo¹i Y cã ý nghÜa c«ng nghiÖp quan träng h¬n, v× cã thÓ sö dông ®Ó
chÕ t¹o chÊt xóc t¸c FCC cho c«ng nghiÖp läc dÇu. Zeolit Y ®−îc Barrer tæng hîp
lÇn ®Çu tiªn, vÒ sau, cßn ®−îc nghiªn cøu tæng hîp trong nh÷ng c«ng tr×nh cña
nhiÒu t¸c gi kh¸c. Zeolit lo¹i Y ®−îc sn xuÊt quy m« lín trong c«ng nghiÖp ®Ó
phôc vô cho viÖc chÕ t¹o xóc t¸c cracking vµ c¸c xóc t¸c kh¸c.
Mét trong nh÷ng ®Æc tr−ng quan träng cña zeolit Y ®−îc dïng trong xóc
t¸c lµ ®¹i l−îng tØ sè mol SiO 2 :Al 2 O 3 trong zeolit t¹o thµnh, khi t¨ng tØ sè ®ã tõ
3,0 lªn 5,5 lµm t¨ng ®é bÒn nhiÖt cña zeolit.
C¸c nhµ nghiªn cøu ®· ph¸t triÓn mét sè ph−¬ng ph¸p tæng hîp zeolit
lo¹i Y kh¸c nhau vÒ d¹ng nguyªn liÖu chøa silic ®Çu. Theo ph−¬ng ph¸p oxit
silic, khi ®iÒu chÕ khèi phn øng cÇn dïng oxit silic ph©n t¸n nhá, theo
ph−¬ng ph¸p sol - dïng sol SiO 2 ®Ëm ®Æc, cßn theo ph−¬ng ph¸p silicat - dïng
dung dÞch natri silicat. Ph−¬ng ph¸p tæng hîp zeolit lo¹i Y cã sö dông mÇm
14