


沸石的水(shuǐ)熱合(hé)成意味著(zhe)加熱含(hán)有前體的水懸浮液或凝膠以形成(chéng)最終晶體。盡管進行(háng)了許多研究,但由於多種物理(lǐ)和化學因素的相互作用(yòng),沸石結晶(jīng)機製仍然模糊。主要注意力通常集(jí)中在合成參數的探索上,包括前(qián)體(tǐ)的性質(zhì)、凝膠組(zǔ)成、混合物的順序、溫度 ,和老化時間。為了了解溶劑在結晶過程中的作用,離子液體存在(zài)下的溶劑熱合成也得到了廣泛(fàn)的研究。然而,與上述方法相比,同位素取(qǔ)代對沸石結晶的影(yǐng)響(xiǎng)還不夠深入。

多項研究表明氫-氘同位素(sù)交換對有(yǒu)機分子的結晶(jīng)有很大影響,證明(míng)了其重要性結晶過程中的氫(qīng)鍵網絡。此外,眾所周知,液態水分子的聚集(jí)和相互作用非常複雜(zá),並且在過(guò)去幾十年中進行了深入的研究。氫鍵網絡的多(duō)樣性導致形成水相圖中確定的 19 種冰多晶型物,揭(jiē)示了它們對水性(xìng)質的影響 。氘比氫重(chóng)兩倍,氘化化(huà)合物在密度和粘度 、沸騰和冷凍溫度、熔化和汽化熱 、滲透係數 、氫和氘勢 (pH) 方麵表現出顯著變化,pD)和還原(yuán)電位(E°)。動力學(xué)同位素效應 (KIE) 和幾何同位素效應 (GIE) 在氘存在時突出顯示,它會影響冰的表麵形(xíng)態和晶體生長 、鍵伸長 、SiO 4四麵體扭曲 、雙氘代(dài)乙烯的對(duì)稱(chēng)性(xìng)變化、選擇性氘代聚(ε-己內酯)的(de)結晶動力(lì)學(xué)以及氫(qīng)鍵網(wǎng)絡的相變相關物理性質。關(guān)於有限空間,即沸(fèi)石的孔隙,確定了不同(tóng)的水簇拓撲結構,導致(zhì)最近對絲光沸石(MOR)沸石使用“冰模板方法”。
因此(cǐ),在沸(fèi)石的水熱(rè)合成中使用D 2 O代替H 2 O似乎是(shì)一種有前途的方法,可以為涉及水配合物(wù)、膠體懸浮液、液(yè)-固和(hé)非晶-結(jié)晶的結晶機製提供(gòng)新(xīn)的見解。界麵決定了成核和生(shēng)長的(de)速率,從而決定了沸(fèi)石的特性。

沸石合成中的同位素(sù)效應於 1989 年首次提出,人們注意到在沸石 A 的結(jié)晶中(zhōng)具(jù)有減速作用。另一項研究表明(míng),在水合和氘化介質中合成的純二(èr)氧化矽 MFI 沸石的結晶如何表現出不同的結晶結晶速率,取決於(yú)所使用(yòng)的 SDA。在這項工作中,我們對無模板納米級 FAU 沸石進行了檢(jiǎn)查,因為它們的(de)晶體尺寸相對較小(數百(bǎi)個晶胞),從而可以了解同位素對成核和生長第一階段的影響,而無需在膠體(tǐ)前體懸浮液中使用 OSDA (例如FAU沸石)。此外(wài),水在 FAU 沸石的合成中起著至關重要的作用,其二次結構單元 (SBU) 是在粘性懸浮液的老化階段形成的。

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