stringtranslate.com

Цеолит

Цеолит выставлен в Эстонском музее естественной истории

Цеолит — это семейство нескольких микропористых кристаллических алюмосиликатных материалов, обычно используемых в качестве коммерческих адсорбентов и катализаторов . [1] Они в основном состоят из кремния , алюминия , кислорода и имеют общую формулу Mп+
1/п(Al2O3)
2)−
(SiO
2)
х･y H
2О где Мп+
1/пявляется либо ионом металла, либо H + .

Термин был первоначально придуман в 1756 году шведским минералогом Акселем Фредриком Кронштедтом , который заметил, что быстрое нагревание материала, предположительно стильбита , приводит к образованию большого количества пара из воды, которая была адсорбирована материалом. Основываясь на этом, он назвал материал цеолитом , от греческого ζέω (zéō) , что означает «кипеть» и λίθος (lithos) , что означает «камень». [2]

Цеолиты встречаются в природе, но также производятся промышленным способом в больших масштабах. По состоянию на декабрь 2018 года было идентифицировано 253 уникальных цеолитных каркаса, и известно более 40 природных цеолитных каркасов. [3] [4] Каждая новая полученная структура цеолита изучается Комиссией по структуре Международной ассоциации цеолитов (IZA-SC) и получает трехбуквенное обозначение. [5]

Характеристики

Характеристики

Микроскопическая структура каркаса цеолита ( морденита ), собранного из соединенных между собой угловых SiO
4Тетраэдры. Натрий присутствует как внекаркасный катион (зеленый). Атомы Si могут быть частично замещены Al или другими четырехвалентными металлами.

Цеолиты — это белые твердые вещества с обычными свойствами обработки, как и многие обычные алюмосиликатные минералы, например, полевой шпат . Они имеют общую формулу (MAlO 2 )(SiO 2 ) x (H 2 O) y , где M + обычно представляет собой H + и Na + . Соотношение Si/Al является переменным, что дает возможность настраивать свойства. Цеолиты с соотношением Si/Al выше примерно 3 классифицируются как высококремнистые цеолиты , которые, как правило, более гидрофобны. H + и Na + могут быть заменены различными катионами, поскольку цеолиты обладают ионообменными свойствами. Природа катионов влияет на пористость цеолитов.

Цеолиты имеют микропористые структуры с типичным диаметром 0,3–0,8 нм. Как и большинство алюмосиликатов, каркас образован путем связывания атомов алюминия и кремния оксидами. Это связывание приводит к трехмерной сети связей Si-O-Al, Si-O-Si и Al-O-Al. Алюминиевые центры заряжены отрицательно, что требует сопутствующего катиона. Эти катионы гидратируются во время формирования материалов. Гидратированные катионы прерывают в остальном плотную сеть связей Si-O-Al, Si-O-Si и Al-O-Al, что приводит к образованию регулярных полостей, заполненных водой. Из-за пористости цеолита вода может выходить из материала через каналы. Из-за жесткости каркаса цеолита потеря воды не приводит к разрушению полостей и каналов. Этот аспект — способность образовывать пустоты внутри твердого материала — лежит в основе способности цеолитов функционировать как катализаторы. Они обладают высокой физической и химической стабильностью благодаря большому вкладу ковалентных связей. Они обладают превосходной гидрофобностью и подходят для адсорбции объемных гидрофобных молекул, таких как углеводороды. Кроме того, высококремнистые цеолиты являются H+
заменяемы, в отличие от природных цеолитов, и используются в качестве твердых кислотных катализаторов . Кислотность достаточно сильна, чтобы протонировать углеводороды, и высококремнистые цеолиты используются в процессах кислотного катализа, таких как каталитический крекинг в нефтехимической промышленности. [6]

Цеолит Морденит с некоторыми атомами Si, замещенными атомами Al.

Структура каркаса

Три способа представления кислородной 4-членной кольцевой структуры силикатных соединений.
Сравнение структур каркаса цеолита типа LTA (слева) и цеолита типа FAU (справа)

Определены структуры сотен цеолитов. Большинство из них не встречаются в природе. Для каждой структуры Международная ассоциация цеолитов (IZA) дает трехбуквенный код, называемый кодом типа каркаса (FTC). [3] Например, основные молекулярные сита 3A, 4A и 5A — все LTA (тип Linde A). Большинство коммерчески доступных природных цеолитов относятся к типам MOR, HEU или ANA.

Пример обозначения кольцевой структуры цеолита и других силикатных материалов показан на верхнем правом рисунке. Средний рисунок показывает общее обозначение с использованием структурной формулы . Левый рисунок подчеркивает тетраэдрическую структуру SiO 4. Соединение атомов кислорода вместе создает четырехчленное кольцо кислорода (синяя жирная линия). Фактически, такая кольцевая субструктура называется четырехчленным кольцом или просто четырехкольцом . Рисунок справа показывает 4-кольцо с атомами Si, соединенными друг с другом, что является наиболее распространенным способом выражения топологии каркаса.

На рисунке справа сравниваются типичные каркасные структуры LTA (слева) и FAU (справа). Оба цеолита имеют усеченную октаэдрическую структуру ( клетка содалита ) (фиолетовая линия). Однако способ их соединения (желтая линия) отличается: в LTA четырехчленные кольца клетки соединены друг с другом, образуя скелет, в то время как в FAU шестичленные кольца соединены друг с другом. В результате вход в пору LTA представляет собой 8-кольцо (0,41 нм [3] ) и принадлежит цеолиту с малыми порами , в то время как вход в пору FAU представляет собой 12-кольцо (0,74 нм [3] ) и принадлежит цеолиту с большими порами , соответственно. Материалы с 10-кольцом называются цеолитами со средними порами , типичным примером является ZSM-5 (MFI).

Хотя известно более 200 типов цеолитов, доступны только около 100 типов алюмосиликатов. Кроме того, существует лишь несколько типов, которые могут быть синтезированы промышленно осуществимым способом и обладают достаточной термической стабильностью для удовлетворения требований промышленного использования. В частности, типы FAU (фожазит, USY), * BEA (бета), MOR (высококремнеземистый морденит), MFI (ZSM-5) и FER (высококремнеземистый ферриерит) называются большой пятеркой высококремнеземистых цеолитов [7] , и были разработаны промышленные методы их производства.

Пористость

Термин «молекулярное сито» относится к особому свойству этих материалов, то есть к способности селективно сортировать молекулы, основанной в первую очередь на процессе исключения размера. Это связано с очень регулярной структурой пор молекулярных размеров. Максимальный размер молекулярных или ионных видов, которые могут проникать в поры цеолита, контролируется размерами каналов. Они традиционно определяются размером кольца апертуры, где, например, термин «восьмикольцо» относится к замкнутому контуру, который построен из восьми тетраэдрически координированных атомов кремния (или алюминия) и восьми атомов кислорода. Эти кольца не всегда идеально симметричны из-за различных причин, включая напряжение, вызванное связями между единицами, которые необходимы для создания общей структуры или координации некоторых атомов кислорода колец с катионами внутри структуры. Поэтому поры во многих цеолитах не являются цилиндрическими.

Изоморфное замещение

Изоморфное замещение Si в цеолитах может быть возможным для некоторых гетероатомов, таких как титан , [8] цинк [9] и германий . [10] Атомы Al в цеолитах также могут быть структурно замещены бором [11] и галлием . [12]

Известны силикоалюмофосфатный тип (молекулярное сито AlPO) [13] , в котором Si изоморфен Al и P, а Al изоморфен Si, а также галлогерманат [14] и другие.

Естественное явление

Разновидность томсонита (одного из редчайших цеолитов) из Индии.

Некоторые из наиболее распространенных минеральных цеолитов — анальцим , шабазит , клиноптилолит , гейландит , натролит , филлипсит и стильбит . Пример минеральной формулы цеолита : Na2Al2Si3O10 · 2H2O , формула натролита .

Природные цеолиты образуются, когда вулканические породы и слои пепла реагируют со щелочными грунтовыми водами. Цеолиты также кристаллизуются в пост-седиментационных средах в течение периодов от тысяч до миллионов лет в мелководных морских бассейнах. Природные цеолиты редко бывают чистыми и загрязнены в разной степени другими минералами, металлами, кварцем или другими цеолитами. По этой причине природные цеолиты исключены из многих важных коммерческих приложений, где однородность и чистота имеют важное значение. [ необходима цитата ]

Цеолиты трансформируются в другие минералы под воздействием выветривания , гидротермальных изменений или метаморфических условий. Некоторые примеры: [15]

Драгоценные камни

Полированный томсонит

Томсониты , один из самых редких цеолитовых минералов, были собраны как драгоценные камни из серии лавовых потоков вдоль озера Верхнее в Миннесоте и, в меньшей степени, в Мичигане . Томсонитовые конкреции из этих областей выветрились из базальтовых лавовых потоков и собираются на пляжах и аквалангистами в озере Верхнее.

Эти узелки томсонита имеют концентрические кольца в комбинациях цветов: черный, белый, оранжевый, розовый, фиолетовый, красный и множество оттенков зеленого. Некоторые узелки имеют включения меди и редко встречаются с медными «глазами». При полировке гранильщиком томсониты иногда демонстрируют эффект «кошачьего глаза» ( переливчатость ). [16]

Производство

Первая синтетическая структура была описана Ричардом Баррером . [17] Промышленно важные цеолиты производятся синтетически. Типичные процедуры включают нагревание водных растворов оксида алюминия и кремния с гидроксидом натрия . Эквивалентные реагенты включают алюминат натрия и силикат натрия . Дальнейшие вариации включают использование структурно-направляющих агентов (SDA), таких как четвертичные аммониевые катионы . [18]

Синтетические цеолиты обладают некоторыми ключевыми преимуществами по сравнению с их природными аналогами. Синтетические материалы производятся в однородном, фазово-чистом состоянии. Также возможно производить структуры цеолитов, которые не встречаются в природе. Цеолит А является хорошо известным примером. Поскольку основным сырьем для производства цеолитов являются кремний и глинозем, которые являются одними из самых распространенных минеральных компонентов на Земле, потенциал поставок цеолитов практически неограничен.

Добыча руды

Натролит из Польши

По состоянию на 2016 год ежегодное производство природного цеолита в мире составляет около 3 миллионов тонн . Основными производителями в 2010 году были Китай (2 миллиона тонн), Южная Корея (210 000 тонн), Япония (150 000 тонн), Иордания (140 000 тонн), Турция (100 000 тонн), Словакия (85 000 тонн) и США (59 000 тонн). [19] Доступность богатой цеолитом породы по низкой цене и нехватка конкурирующих минералов и пород, вероятно, являются наиболее важными факторами для его широкомасштабного использования. По данным Геологической службы США , вероятно, что значительный процент материала, продаваемого как цеолиты в некоторых странах, представляет собой измельченный или распиленный вулканический туф , который содержит лишь небольшое количество цеолитов. Эти материалы используются в строительстве, например, блочный камень (как измененный вулканический туф), легкий заполнитель , пуццолановый цемент и почвенные кондиционеры . [20]

Синтез

Синтетический цеолит

Было сообщено о более чем 200 синтетических цеолитах. [21] Большинство цеолитов имеют алюмосиликатные каркасы, но некоторые включают германий, железо, галлий, бор, цинк, олово и титан. [22] Синтез цеолитов включает золь-гель -подобные процессы. Свойства продукта зависят от состава реакционной смеси, pH системы, рабочей температуры , времени «затравки» до реакции, времени реакции, а также используемых шаблонов. В золь-гель-процессе другие элементы (металлы, оксиды металлов) могут быть легко включены.

Приложения

Цеолиты широко используются в качестве катализаторов и сорбентов . [23] [24] В химии цеолиты используются в качестве мембран для разделения молекул (через них могут проходить только молекулы определенных размеров и форм), а также в качестве ловушек для молекул, чтобы их можно было анализировать.

Продолжаются исследования и разработки многочисленных биохимических и биомедицинских применений цеолитов, в частности, природных видов гейландита , клиноптилолита и шабазита . [25]

Ионообмен, очистка и умягчение воды

Цеолиты широко используются в качестве ионообменных слоев при очистке, умягчении воды в бытовых и коммерческих целях.

Доказательства существования старейшей известной системы фильтрации воды с использованием цеолита обнаружены в нетронутых отложениях водохранилища Корриенталь в городе майя Тикаль на севере Гватемалы. [26]

Раньше полифосфаты использовались для смягчения жесткой воды. Полифосфаты образуют комплекс с ионами металлов, такими как Ca2 + и Mg2 +, чтобы связывать их так, чтобы они не могли мешать процессу очистки. Однако, когда эта богатая фосфатами вода попадает в основную воду, это приводит к эвтрофикации водоемов, и поэтому использование полифосфата было заменено использованием синтетического цеолита.

Крупнейшим применением цеолита является мировой рынок стиральных порошков . Цеолиты используются в стиральных порошках в качестве смягчителей воды, удаляя ионы Ca 2+ и Mg 2+ , которые в противном случае выпадали бы в осадок из раствора. Ионы удерживаются цеолитами, которые высвобождают ионы Na + в раствор, что позволяет стиральному порошку быть эффективным в районах с жесткой водой. [27]

Катализ

Синтетические цеолиты, как и другие мезопористые материалы (например, MCM-41 ), широко используются в качестве катализаторов в нефтехимической промышленности , например, в каталитическом крекинге и гидрокрекинге . Цеолиты ограничивают молекулы в небольших пространствах, что приводит к изменениям в их структуре и реакционной способности. Кислотные формы полученных цеолитов часто являются мощными твердофазными твердыми кислотами , облегчающими множество реакций, катализируемых кислотами, таких как изомеризация , алкилирование и крекинг.

Каталитический крекинг использует реактор и регенератор. Сырье впрыскивается в горячий псевдоожиженный катализатор, где крупные молекулы газойля расщепляются на более мелкие молекулы бензина и олефины . Продукты паровой фазы отделяются от катализатора и перегоняются в различные продукты. Катализатор циркулирует в регенератор, где воздух используется для сжигания кокса с поверхности катализатора, который образовался как побочный продукт в процессе крекинга. Затем горячий регенерированный катализатор циркулирует обратно в реактор для завершения цикла.

Цеолиты, содержащие наночастицы кобальта , применяются в перерабатывающей промышленности в качестве катализатора для расщепления полиэтилена и полипропилена , двух широко используемых пластиков, в пропан . [28]

Переработка ядерных отходов

Исследователь из Национальной лаборатории Сандиа изучает пробирки с SOMS (Sandia Octahedral Molecular Sieve), цеолитом, который демонстрирует потенциал для очистки радиоактивных отходов и промышленных металлов.

Цеолиты использовались в передовых методах ядерной переработки , где их микропористая способность захватывать некоторые ионы, позволяя другим свободно проходить, позволяет эффективно удалять многие продукты деления из отходов и навсегда их улавливать. Не менее важны минеральные свойства цеолитов. Их алюмосиликатная конструкция чрезвычайно прочна и устойчива к радиации, даже в пористой форме. Кроме того, после загрузки уловленных продуктов деления, комбинация цеолита и отходов может быть подвергнута горячему прессованию в чрезвычайно прочную керамическую форму, закрывая поры и улавливая отходы в твердом каменном блоке. Это форм-фактор отходов, который значительно снижает их опасность по сравнению с обычными системами переработки. Цеолиты также используются для управления утечками радиоактивных материалов. Например, после ядерной катастрофы на Фукусиме -1 мешки с песком цеолита были сброшены в морскую воду около электростанции для адсорбции радиоактивного цезия-137 , который присутствовал в высоких концентрациях. [29]

Разделение и хранение газа

Цеолиты обладают потенциалом для обеспечения точного и специфического разделения газов, включая удаление H 2 O, CO 2 и SO 2 из низкосортных потоков природного газа . Другие виды разделения включают благородные газы , N 2 , O 2 , фреон и формальдегид .

Бортовые системы генерации кислорода (OBOGS) и кислородные концентраторы используют цеолиты в сочетании с адсорбцией при переменном давлении для удаления азота из сжатого воздуха с целью снабжения кислородом летных экипажей на больших высотах, а также для бытовых и портативных источников кислорода. [30]

Анимация адсорбции при переменном давлении, (1) и (2) показывающие чередование адсорбции и десорбции

Системы кислородных концентраторов на основе цеолита широко используются для производства медицинского кислорода. Цеолит используется в качестве молекулярного сита для создания очищенного кислорода из воздуха, используя его способность улавливать примеси в процессе, включающем адсорбцию азота, оставляя высокоочищенный кислород и до 5% аргона.

Немецкая группа Fraunhofer eV объявила, что разработала цеолитовое вещество для использования в биогазовой промышленности для долгосрочного хранения энергии с плотностью в четыре раза большей, чем у воды. [31] [ необходим непервичный источник ] [32] [33] В конечном итоге, цель состоит в том, чтобы хранить тепло как на промышленных установках, так и на небольших теплоэлектростанциях, таких как те, которые используются в крупных жилых зданиях.

Debbie Meyer Green Bags , продукт для хранения и консервации продуктов, использует форму цеолита в качестве активного ингредиента. Мешки покрыты цеолитом для адсорбции этилена , что предназначено для замедления процесса созревания и продления срока годности продуктов, хранящихся в мешках.

Клиноптилолит также добавляли в корм для кур: поглощение воды и аммиака цеолитом делало птичий помет более сухим и менее пахучим, поэтому с ним было легче обращаться. [34]

Цеолиты также используются в качестве молекулярного сита в вакуумных насосах криосорбционного типа . [35]

Хранение и использование солнечной энергии

Цеолиты могут использоваться для термохимического хранения солнечного тепла, собранного с солнечных тепловых коллекторов , как впервые продемонстрировал Гуэрра в 1978 году [36] и для адсорбционного охлаждения , как впервые продемонстрировал Чернев в 1974 году. [37] В этих приложениях используются их высокая теплота адсорбции и способность гидратировать и дегидратировать при сохранении структурной стабильности. Это гигроскопичное свойство в сочетании с присущей экзотермической (энерговыделяющей) реакцией при переходе из дегидратированной формы в гидратированную форму делают природные цеолиты полезными для сбора отработанного тепла и солнечной тепловой энергии. [ необходим непервичный источник ]

Строительные материалы

Синтетические цеолиты используются в качестве добавки в процессе производства теплой асфальтобетонной смеси . Разработка этого применения началась в Германии в 1990-х годах. Они помогают снизить уровень температуры во время производства и укладки асфальтобетона, что приводит к снижению потребления ископаемого топлива, тем самым выделяя меньше углекислого газа , аэрозолей и паров. Использование синтетических цеолитов в горячей асфальтобетонной смеси приводит к более легкому уплотнению и, в определенной степени, позволяет производить укладку в холодную погоду и более длительные перевозки.

При добавлении в портландцемент в качестве пуццолана они могут снизить проницаемость хлорида и улучшить обрабатываемость. Они снижают вес и помогают смягчить содержание воды, обеспечивая более медленное высыхание, что повышает прочность на разрыв. [38] При добавлении в известковые растворы и известково-метакаолиновые растворы синтетические цеолитовые гранулы могут действовать одновременно как пуццолановый материал и резервуар для воды. [39] [40]

Наполнитель для кошачьего туалета

Некомкующийся наполнитель для кошачьего туалета часто изготавливается из цеолита (или диатомита ), одна из форм которого, изобретенная в Массачусетском технологическом институте , может поглощать парниковый газ метан из атмосферы. [41]

Кровоостанавливающее средство

Первоначальная формула гемостатического средства марки QuikClot , которое используется для остановки сильного кровотечения, [42] содержала гранулы цеолита. При контакте с кровью гранулы быстро поглощали воду из плазмы крови, создавая экзотермическую реакцию, которая вырабатывала тепло. Поглощение воды также концентрировало факторы свертывания, присутствующие в крови, в результате чего процесс образования сгустка происходил намного быстрее, чем при нормальных обстоятельствах, как показано in vitro . [43]

В формуле QuikClot 2022 года используется нетканый материал, пропитанный каолином , неорганическим минералом, активирующим Фактор XII , что в свою очередь ускоряет естественное свертывание крови. [44] В отличие от исходной формулы цеолита, каолин не проявляет никаких термогенных свойств.

Обработка почвы

В сельском хозяйстве клиноптилолит (природный цеолит) используется для обработки почвы. Он обеспечивает источник медленно высвобождающегося калия . Если ранее он был загружен аммонием , цеолит может выполнять аналогичную функцию в медленном высвобождении азота .

Цеолиты также могут выступать в качестве замедлителей воды, поглощая до 55% своего веса в воде и медленно выделяя ее по требованию растения. Это свойство может предотвратить корневую гниль и смягчить циклы засухи.

Аквариумы

Зоомагазины продают цеолиты для использования в качестве фильтрующих добавок в аквариумах , [20] где они могут быть использованы для адсорбции аммиака и других азотистых соединений. Из-за высокого сродства некоторых цеолитов к кальцию они могут быть менее эффективны в жесткой воде и могут истощать кальций. Цеолитовая фильтрация также используется в некоторых морских аквариумах для поддержания низкой концентрации питательных веществ в интересах кораллов, адаптированных к воде с низким содержанием питательных веществ.

Где и как образовался цеолит, является важным фактором для применения в аквариумах. Большинство природных цеолитов Северного полушария образовались, когда расплавленная лава вступила в контакт с морской водой, тем самым «загрузив» цеолит жертвенными ионами Na (натрия). Этот механизм хорошо известен химикам как ионный обмен . Эти ионы натрия могут быть заменены другими ионами в растворе, таким образом, происходит поглощение азота в аммиаке с высвобождением натрия. Месторождение около реки Бэр в южном Айдахо представляет собой пресноводный вид (Na < 0,05%). [45] Цеолиты Южного полушария обычно образуются в пресной воде и имеют высокое содержание кальция. [46]

Минеральные виды

Комбинированный образец из четырех видов цеолита. Лучистые кристаллы натролита защищены в кармане с сопутствующим стильбитом. Матрица вокруг и над карманом выстлана мелкими розовыми кристаллами ломонтита. Гейландит также присутствует в виде кластера кристаллов на задней стороне

Структурная группа цеолитов ( классификация Никеля-Штрунца ) включает: [3] [15] [47] [48] [49]

Вычислительное исследование

Компьютерные расчеты предсказали, что возможны миллионы гипотетических структур цеолитов. Однако на данный момент обнаружено и синтезировано только 232 из этих структур, поэтому многие ученые, изучающие цеолиты, задаются вопросом, почему наблюдается только эта малая часть возможностей. Эту проблему часто называют «проблемой бутылочного горлышка». [ необходима цитата ] В настоящее время несколько теорий пытаются объяснить обоснование этого вопроса.

  1. Исследования синтеза цеолитов в основном сосредоточены на гидротермальных методах; однако новые цеолиты могут быть синтезированы с использованием альтернативных методов. Методы синтеза, которые начали получать применение, включают микроволновую помощь, постсинтетическую модификацию и пар.
  2. Геометрическое компьютерное моделирование показало, что обнаруженные каркасы цеолитов обладают поведением, известным как «окно гибкости». Это показывает, что существует диапазон, в котором структура цеолита «гибкая» и может быть сжата, но сохраняет структуру каркаса. Предполагается, что если каркас не обладает этим свойством, то его невозможно синтезировать.
  3. Поскольку цеолиты метастабильны, некоторые каркасы могут быть недоступны, поскольку зародышеобразование не может произойти, поскольку образуются более стабильные и энергетически выгодные цеолиты. Постсинтетическая модификация использовалась для борьбы с этой проблемой с помощью метода ADOR [50] , посредством которого каркасы можно разрезать на слои и снова соединить вместе, либо удалив связи кремния, либо включив их.
  4. На основе плотных модельных систем кристаллов была разработана теория кристаллизации через кластеры предзародышеобразования растворенного вещества. [51] Исследование кристаллизации цеолита в гидратированных силикатных ионных жидкостях (HSIL) показало, что цеолиты могут зарождаться посредством конденсации ионно-парных кластеров предзародышеобразования. [52] Это направление исследований выявило несколько связей между химией жидкости среды синтеза и важными свойствами кристаллов цеолита, такими как роль неорганических структурообразующих агентов в выборе каркаса цеолита, [53] роль ионного спаривания в молекулярном составе и топологии цеолита, [54] и роль подвижности катионов жидкости в размере и морфологии кристалла цеолита. [55] Следовательно, существуют сложные связи между свойствами среды синтеза цеолита и кристаллизующегося цеолита, потенциально объясняющие, почему может быть синтезирована только небольшая часть гипотетических каркасов цеолита. Хотя эти взаимосвязи еще не полностью изучены, синтез цеолита HSIL является исключительной модельной системой для науки о цеолитах, предоставляющей возможности для углубления современных знаний о цеолитовой загадке.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Структура цеолита". GRACE.com . WR Grace & Co. 2006. Архивировано из оригинала 15 февраля 2009 года . Получено 8 февраля 2019 года .
  2. ^ Кронштедт AF (1756). «Природный цеолит и минералы». Svenska Vetenskaps Akademiens Handlingar Стокгольм . 17 :120.
  3. ^ abcde "База данных структур цеолитов". iza-structure.org . Международная ассоциация цеолитов. 2017 . Получено 24 мая 2021 .
  4. ^ "Минералы, упорядоченные по Новой классификации Дана". webmineral.com . Получено 8 февраля 2019 г. .
  5. ^ "Новости от Комиссии по структуре". Комиссия по структуре IZA . 2018. Получено 8 февраля 2018 .
  6. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  7. ^ «Обзор технологии формирования цеолита и решений для преодоления ограничений диффузии». Катализаторы (8): 163. 2018.
  8. ^ Патент США 4410501A, «Получение пористого кристаллического синтетического материала, состоящего из} оксидов кремния и титана», выдан 21 декабря 1979 г. 
  9. ^ Патент США 2016243531A1, «Процессы получения цинкоалюмосиликатов с топологиями aei, cha и gme и композиции, полученные из них», выдан 24.02.2015 
  10. ^ Шамжий, Мария В.; Элиашова, Павла; Витварова, Дана; Опанасенко Максим В.; Ферт, Дэниел С.; Моррис, Рассел Э. (2016). «Постсинтетическая стабилизация германосиликатных цеолитов ITH, IWW и UTL путем замены Al на Ge». Химия: Европейский журнал . 22 (48): 17377–17386. doi : 10.1002/chem.201603434. hdl : 10023/11880 . ПМИД  27754569.
  11. ^ Патент США 5187132A, «Приготовление боросиликатных цеолитов», выдан 1993-02-16 
  12. ^ «Включение галлия в цеолиты: синтез, свойства и каталитическое применение». Chem. Rev. (100): 2303–2405. 2000.
  13. ^ "Кристаллическая структура тетрапропиламмонийгидроксида-алюминийфосфата номер 5". ACS Sym. Ser. (218): 109–118. 1983.
  14. ^ «Гидротермальный синтез и структурная характеристика цеолитоподобных структур на основе германатов галлия и алюминия». J. Am. Chem. Soc. (120): 13389–13397. 1998.
  15. ^ аб Черних Р.В. (1992). Цеолиты мира . Геонаучная пресса. ISBN 9780945005070.
  16. ^ Dietrich RV (2005). "Thomsonite". GemRocks . Получено 2 октября 2013 г.
  17. ^ Barrer, RM (1948-01-01). "33. Синтез цеолитового минерала с сорбционными свойствами, подобными шабазиту". Журнал химического общества (возобновлено) (0): 127–132. doi :10.1039/JR9480000127. ISSN  0368-1769.
  18. ^ Rollmann LD, Valyocsik EW, Shannon RD (1995). «Цеолитные молекулярные сита». В Murphy DW, Interrante LV (ред.). Неорганические синтезы: немолекулярные твердые вещества . Том 30. Нью-Йорк: Wiley & Sons. стр. 227–234. doi :10.1002/9780470132616.ch43. ISBN 9780470132616.
  19. ^ "Цеолиты (природные)" (PDF) . USGS Mineral Commodity Summaries . 2011. Архивировано (PDF) из оригинала 2011-06-08 . Получено 8 февраля 2019 .
  20. ^ ab Virta RL (2011). "2009 Minerals Yearbook - Zeolites" (PDF) . USGS . Архивировано (PDF) из оригинала 2011-06-08 . Получено 8 февраля 2019 .
  21. ^ Earl DJ, Deem MW (2006). «К базе данных гипотетических структур цеолитов». Ind. Eng. Chem. Res. 45 (16): 5449–5454. doi :10.1021/ie0510728. ISSN  0888-5885.
  22. ^ Szostak R (1998). Молекулярные сита — принципы синтеза и идентификации. Серия Van Nostrand Reinhold Electrical/Computer Science and Engineering. Springer. ISBN 9780751404807.
  23. ^ P. Chatterjee; Y. Han; T. Kobayashi; K. Verma; M. Mais; R. Behera; T. Johnson; T. Prozorov; J. Evans; II Slowing; W. Huang (2023). «Захват редкоземельных элементов синтетическим алюмосиликатом MCM-22: механистическое понимание захвата Yb(III)». ACS Appl. Mater. Interfaces . 15 (46): 54192–54201. doi :10.1021/acsami.3c14560. PMID  37934618. S2CID  265050410.
  24. ^ Бхатия С. (1989). Цеолитные катализаторы: принципы и применение. Boca Raton: CRC Press. ISBN 9780849356285.
  25. ^ Auerbach SM, Carrado KA, Dutta PK, ред. (2003). Справочник по науке и технологии цеолитов . Boca Raton: CRC Press. стр. 16. ISBN 9780824740207.
  26. ^ Танкерсли, КБ, Даннинг, Н.П., Карр, К. и др. Очистка воды цеолитом в Тикале, древнем городе майя в Гватемале. Sci Rep 10, 18021 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-75023-7
  27. ^ Эндрю Берроуз; Джон Холман; Эндрю Парсонс; Гвен Пиллинг; Гарет Прайс (2009). Химия3: введение в неорганическую, органическую и физическую химию. Оксфорд: Oxford University Press. стр. 253. ISBN 978-0-19-927789-6. OCLC  251213960.
  28. ^ «Новый процесс может обеспечить более эффективную переработку пластика». Новости MIT | Массачусетский технологический институт . 6 октября 2022 г. Получено 22 апреля 2023 г.
  29. ↑ Associated Press (16 апреля 2011 г.). «Уровень радиоактивных материалов повышается вблизи японского завода». NYTimes . ISSN  0362-4331.
  30. ^ "Бортовая система генерации кислорода (OBOGS)". Honeywell.com . Honeywell International Inc. Архивировано из оригинала 10 сентября 2011 г. Получено 9 февраля 2019 г.
  31. ^ "Компактное и гибкое тепловое хранилище". Fraunhofer Research News . Fraunhofer-Gesellschaft. 1 июня 2012 г.
  32. ^ Пирсахеб, Мегхдад; Хоссаини, Хива; Амини, Джила (2021). «Эксплуатационные параметры, влияющие на производство биогаза в цеолитовом/анаэробном реакторе с перегородками для обработки фильтрата компоста». Журнал Environmental Health Science & Engineering . 19 (2): 1743–1751. Bibcode : 2021JEHSE..19.1743P. doi : 10.1007/s40201-021-00729-3. PMC 8617091. PMID  34900303. 
  33. ^ Друзьянова, Варвара; Петрова, Софья; Хитерхеева Надежда; Бардамова Ирина; Гергенова, Татьяна (2020). Рудой, Д.; Игнатьева С. (ред.). «Применение цеолитов для очистки биогаза в сельскохозяйственном производстве». Сеть конференций E3S . 175 : 12012. Бибкод : 2020E3SWC.17512012D. doi : 10.1051/e3sconf/202017512012 .
  34. ^ Mumpton FA (1985). "Гл. VIII. Использование цеолитов в сельском хозяйстве" (PDF) . В Elfring C (ред.). Инновационные биологические технологии для менее развитых стран . Вашингтон, округ Колумбия: Конгресс США, Управление по оценке технологий. LCCN  85600550. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10.
  35. ^ Ventura G, Risegari L (2007). Искусство криогеники: низкотемпературные экспериментальные методы. Elsevier. стр. 17. ISBN 9780080444796.
  36. ↑ Патент США № 4,269,170, «Адсорбционная система солнечного отопления и хранения», подан 27 апреля 1978 г., изобретатель: Джон М. Герра
  37. ↑ Патент США № 4,034,569, подан 4 ноября 1974 г., изобретатель: Димитр И. Чернев
  38. ^ Dypayan J (2007). «Клиноптилолит – перспективный пуццолан в бетоне» (PDF) . Новый взгляд на старый пуццолан . 29-я конференция ICMA. Квебек, Канада: Construction Materials Consultants, Inc. стр. 168–206. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10 . Получено 7 октября 2013 г.
  39. ^ Andrejkovičová S, Ferraz E, Velosa AL, et al. (2012). "Воздушно-известковые растворы с включением гранул сепиолита и синтетического цеолита" (PDF) . Acta Geodynamica et Geomaterialia . 9 (1): 79–91. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10.
  40. ^ Ферраза Э., Андрейковичова С., Велоса А.Л. и др. (2014). «Синтетические цеолитовые гранулы, включенные в воздушные известково-метакаолиновые растворы: механические свойства». Строительство и строительные материалы . 69 : 243–252. doi :10.1016/j.conbuildmat.2014.07.030.
  41. ^ Дезембер, Райан (14 мая 2022 г.). «Исследователи утверждают, что наполнитель для кошачьего туалета может стать противоядием от изменения климата». WSJ – через www.wsj.com.
  42. ^ Ри П., Браун К., Мартин М. и др. (2008). «Использование QuikClot при травмах для остановки кровотечения: серия случаев из 103 документированных случаев использования». Журнал травматологии и неотложной хирургии . 64 (4): 1093–9. doi :10.1097/TA.0b013e31812f6dbc. PMID  18404080. S2CID  24827908.
  43. ^ Ли, Цзин; Цао, Вэй; Лв, Сяо-син; и др. (2013-03-01). «Цеолитный гемостатический препарат QuikClot выделяет кальций в кровь и способствует свертыванию крови in vitro». Acta Pharmacologica Sinica . 34 (3): 367–372. doi :10.1038/aps.2012.159. ISSN  1671-4083. PMC 4002488 . PMID  23334236. 
  44. ^ "QuikClot для военных | Гемостатическая повязка Министерства обороны США по выбору". Teleflex Inc. 2022 . Получено 01.10.2023 .
  45. ^ Хонгтинг З., Вэнс ГФ, Ганджегунте ГК и др. (2008). «Использование цеолитов для очистки попутно добываемых вод природного газа в Вайоминге, США». Опреснение . 228 (1–3): 263–276. doi :10.1016/j.desal.2007.08.014.
  46. ^ Ван, Шаобинь; Пэн, Юэлянь (2009-10-09). "Природные цеолиты как эффективные адсорбенты в очистке воды и сточных вод" (PDF) . Chemical Engineering Journal . 156 (1): 11–24. doi :10.1016/j.cej.2009.10.029. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-10 . Получено 2019-07-13 .
  47. ^ "База данных свойств минералов". IMA . Получено 9 февраля 2019 г. .
  48. ^ "Классификация Никеля-Штрунца - Первичные группы, 10-е изд". mindat.org . Получено 10 февраля 2019 г. .
  49. ^ First EL, Gounaris CE, Wei J, et al. (2011). «Вычислительная характеристика пористых сетей цеолита: автоматизированный подход». Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (38): 17339–17358. Bibcode :2011PCCP...1317339F. doi :10.1039/C1CP21731C. PMID  21881655.
  50. ^ Roth WJ, Nachtigall P, Morris RE и др. (2013). «Семейство цеолитов с контролируемым размером пор, приготовленных с использованием метода сверху вниз». Nat. Chem. 5 (7): 628–633. Bibcode :2013NatCh...5..628R. doi :10.1038/nchem.1662. hdl : 10023/4529 . ISSN  1755-4330. PMID  23787755.
  51. ^ Гебауэр, Денис; Келлермейер, Маттиас; Гейл, Джулиан Д.; Бергстрём, Леннарт; Кёльфен, Хельмут (23 января 2014 г.). «Предзародышевые кластеры как предшественники растворенных веществ при кристаллизации». Chemical Society Reviews . 43 (7): 2348–2371. doi : 10.1039/C3CS60451A . hdl : 20.500.11937/6133 . PMID  24457316.
  52. ^ Pellens, Nick; Doppelhammer, Nikolaus; Radhakrishnan, Sambhu; Asselman, Karel; Chandran, C. Vinod; Vandenabeele, Dries; Jakoby, Bernhard; Martens, Johan A.; Taulelle, Francis; Reichel, Erwin K.; Breynaert, Eric; Kirschhock, Christine EA (2022). "Зарождение пористых кристаллов из ионно-парных предзародышевых кластеров". Химия материалов . 34 (16): 7139–7149. doi :10.1021/acs.chemmater.2c00418. PMC 9404542. PMID  36032557 . 
  53. ^ Ассельман, Карел; Пелленс, Ник; Радхакришнан, Шамбху; Чандран, К. Винод; Мартенс, Йохан А.; Таулель, Фрэнсис; Верстрален, Мульт; Хелльстрем, Матти; Брейнарт, Эрик; Киршхок, Кристина Э.А. (4 августа 2021 г.). «Суперионы катионов натрия с гидратированными гидроксид-анионами: неорганические структурообразующие агенты в синтезе цеолитов». Горизонты материалов . 8 (9): 2576–2583. дои : 10.1039/D1MH00733E. hdl : 1854/LU-8740859 . PMID  34870303. S2CID  238722345.
  54. ^ Ассельман, Карел; Пелленс, Ник; Тийс, Барбара; Доппельхаммер, Николаус; Хауас, Мохамед; Таулелл, Фрэнсис; Мартенс, Йохан А.; Брейнаерт, Эрик; Киршхок, Кристина EA (2022). «Ионные пары в жидкостях для синтеза алюмосиликатов и щелочей определяют содержание алюминия и топологию кристаллизующихся цеолитов». Химия материалов . 34 (16): 7150–7158. doi :10.1021/acs.chemmater.2c00773. PMC 9404546. PMID  36032556 . 
  55. ^ Пелленс, Ник; Доппельхаммер, Николаус; Тайс, Барбара; Якоби, Бернхард; Райхель, Эрвин К.; Таулель, Фрэнсис; Мартенс, Йохан А.; Брейнарт, Эрик; Киршхок, Кристина Э.А. (2022). «Модель кристаллизации цеолита, подтвержденная наблюдениями на месте». Фарадеевские дискуссии . 235 : 162–182. Бибкод : 2022FaDi..235..162P. дои : 10.1039/D1FD00093D. PMID  35660805. S2CID  245465624.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Цеолит» .
В Scholia есть профиль темы «Цеолит» .
  1. ^ Breck DW (1973). Цеолитные молекулярные сита: структура, химия и использование. Wiley. ISBN 9780471099857.