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非金属知识讲座------了解纳米沸石
作者:佚名 日期:2017年06月02日 来源:本站原创 浏览:

 纳米材料从广义上来讲,是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围,或由它们作为基本单元构成的材料,如零维的纳米颗粒、原子团簇,一维的纳米丝、纳米棒、纳米管以及二维的超薄膜、多层膜、超晶格等。由于纳米材料结构单元的尺度(1 nm~100nm)与物质中的许多特征长度(如电子的德布罗洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸等)相当,从而使其在物理和化学性质上表现出既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体的一系列特殊性质(如量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应、巨磁阻效应等),使其在新能源、新材料、环境、电子、电力等高新科技领域有着广泛的应用前景,进而对自然学科的各个领域产生深远影响。

  纳米沸石是指晶粒大小在1 nm~100nm之间的沸石。由于晶粒极小,纳米沸石的比表面积尤其是外表面积明显增加,表面原子数与体积原子数之比急剧增大,孔道缩短,外露孔口增多,从而使纳米沸石具有更高的反应活性和表面能,表现出明显的体积效应和表面效应。具体说,有以下几方面。

  1)由于外表面积增大,使更多的活性中心得到暴露,有效地消除了扩散效应,使催化剂效率得到充分发挥,从而可使大分子的反应性能得到改善。

  2)由于表面能增高,使沸石的吸附量增大、吸附速度加快,从而使沸石的有效吸附能力得到改善。

  3)纳米沸石的孔道短,其晶内扩散阻力小,加之巨大的外表面积使纳米沸石有更多的孔口暴露在外部,这既有利于反应物或产物分子的快速进出,又可防止或减少因产物在孔道中的聚积而形成结碳,提高反应的周转率和沸石的使用寿命。

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