Het effect en de functie van matrijsmiddel op de synthese van ZSM-moleculaire zeef

In het proces van moleculaire zeefsynthese speelt het matrijsmiddel een cruciale rol. Het matrijsmiddel is een organisch molecuul dat de kristalgroei van de moleculaire zeef door de intermoleculaire interactie kan begeleiden en de uiteindelijke kristalstructuur ervan kan bepalen.
Ten eerste kan het matrijsmiddel het syntheseproces van moleculaire zeef beïnvloeden. In het syntheseproces van moleculaire zeef kan het sjabloonmiddel worden gebruikt als een “gids” om moleculaire zeef met een specifieke poriegrootte en -vorm te helpen synthetiseren. Dit komt omdat het matrijsmiddel specifieke anorganische silicaatsoorten kan herkennen en coördineren, waardoor de groeirichting en -snelheid ervan wordt gecontroleerd. Ten tweede kan het matrijsmiddel ook de poriegrootte en vorm van de moleculaire zeef beïnvloeden.
Moleculaire zeven met verschillende poriegroottes en -vormen kunnen worden gesynthetiseerd met verschillende matrijzen, omdat de moleculaire grootte en vorm van het matrijsmiddel de poriegrootte en vorm van de uiteindelijke moleculaire zeef bepalen.
Een decylmatrijs kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de moleculaire zeef ZSM-5 met een tienledige cycloporiestructuur te synthetiseren, terwijl een dodecylmatrijs kan worden gebruikt om de moleculaire zeef ZSM-12 met een twaalfledige cycloporiestructuur te synthetiseren.
Bovendien kan het matrijsmiddel ook de zuurgraad en stabiliteit van de moleculaire zeef beïnvloeden. Verschillende soorten matrijzen kunnen een verschillende zuurgraad aan de moleculaire zeef verlenen, omdat het matrijsmiddel via zijn functionele groepen een interactie kan aangaan met het zure centrum van de moleculaire zeef.
Tegelijkertijd kunnen verschillende matrijzen ook de thermische stabiliteit en hydrothermische stabiliteit van moleculaire zeef beïnvloeden. Het gebruik van een amidesjabloon kan bijvoorbeeld de thermische stabiliteit van ZSM-5 moleculaire zeven aanzienlijk verbeteren.
Concluderend speelt het matrijsmiddel een belangrijke rol bij de synthese van ZSM-moleculaire zeef.
Door een geschikt matrijsmiddel te selecteren, kunnen moleculaire zeven met een specifieke poriegrootte en -vorm, een goede zuurgraad en stabiliteit worden gesynthetiseerd, om beter te voldoen aan de behoeften van verschillende katalytische reacties.