【正文】 研究和開發(fā)中成本的節(jié)約可以提供更多的獎勵，這就給ETS4的應用研究提供了重大的突破口。因此，四個吸附劑之中，Sr190和Sr270是很有希望的潛在候選人，它可以用來對N2/CH4混合物進行所需的天然氣分離改造。因此，在沒有進一步的系統(tǒng)建模的情況下，并且對于是否動力學的亨利常數(shù)乘以選擇性（擴散系數(shù)之比）的平方根是要在更高的Sr190或Sr270的前提下成立，它不是很清晰。在氮氣和甲烷之間存在吸收率的差異，另一方面，相比NaETS4交換鍶后氮/甲烷的分離有了顯著改善。然而，用平衡為基礎(chǔ)的分離氮氣/甲烷混合物僅僅不同的是不足夠去有效地分離它們的。鑒于NaETS4對三中氣體的吸附?jīng)]有顯著差異，平衡選擇性（亨利常數(shù)比）氧氣/氮氣和氮/甲烷之間是不能被利用的。該產(chǎn)品通過SEM，XRD，和TGA來洞察其形態(tài)和ETS4的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。將已合成的鈉型ETS4和鍶交換。如圖10所示，本研究中這與觀測結(jié)果是一致的。 197。攝取率降低是一個很顯著的證據(jù)，證明了孔隙尺寸的減小，而結(jié)構(gòu)收縮造成了水的損失。此外，脫水在310176。Sr270也表現(xiàn)出相同的趨勢，但所有吸附物擴散速度相比Sr190來說要慢。一個可能的解釋是兩個鈉離子由一個鍶離子交換后，孔口加寬，從而較少妨礙到相對較小的氧和氮分子。在圖10b中，在NaETS4中Sr190吸收率沒有影響，但它們的相對速率卻有顯著影響。圖10a所示，在NaETS4中，氮和甲烷的速率比攝取氧氣的擴散速率是稍快。=QC/ QS，其中Qc，Qs分別表示固相吸附物的濃度和吸附質(zhì)的飽和容量。 表示出的吸收結(jié)果，測定在線性范圍內(nèi)，其中的表面覆蓋度較低。在相同的溫度范圍中平衡測量的吸收量也進行了四個吸附劑樣品的測量。這些結(jié)果表明，當孔隙不斷縮小，在沿孔徑的電勢分布表現(xiàn)出了一個尖銳的最小接近于零的形狀。吸附質(zhì)大小對效果擴散氣體的吸收率是有影響的，然而結(jié)果并非那么簡單，關(guān)于這個結(jié)果將在下一節(jié)討論。收縮毛孔上潛在的吸附也要看吸附分子大小的情況來確定。然而，這種情況是在產(chǎn)能下降并且氧氣和氮氣比較高的情況下。這可以歸因于該結(jié)構(gòu)的收縮和它結(jié)構(gòu)水加熱溫度的降低的影響。圖中在試驗壓力范圍內(nèi)時，等溫線與再生溫度下降之間的關(guān)系可以很明顯的看到。這容量增加可能是由于陽離子遷移在ETS4架構(gòu)上后，提供了比NaETS4更高的吸附能力。氧和氮被認為在容量上只有輕微的增加。氧氣/氮氣或氮/甲烷之間沒有存在合理的平衡選擇性。圖79展示氧，氮，甲烷和在NaETS4，Sr190，Sr270，和SR310， K下代表性的吸附等溫線。因此Sr190，Sr270和SR310在不同得到溫度和010的壓力范圍下，氧氣，氮氣，甲烷在NaETS4的平衡和吸收量是不同的。結(jié)晶度的下降表明它是強鍵合的結(jié)構(gòu)性水，從而導致結(jié)構(gòu)上部分地塌陷丟失。因而，結(jié)晶性下降的同時定量測量結(jié)構(gòu)的收縮程度也下降了。在幾乎相同的兩個樣品中圖象的變化趨勢顯示了ETS4的結(jié)構(gòu)收縮與水的損失有關(guān)。他們的研究結(jié)果表明： 約175℃之后NaETS4的結(jié)晶度急劇下降，在300℃結(jié)晶度達到約17％。對NaETS4和SrETS4水的損失（％）和相應變化的結(jié)晶度隨溫度的比較分別圖6中的B和C。鍶型ETS4在200350176。這表明，收縮可以被看作是從晶體結(jié)構(gòu)結(jié)合水分里損失的結(jié)果。從Sr190，Sr270和SR310（圖5）的X射線衍射圖重，顯而易見的是，它們具有較高的再生溫度，能系統(tǒng)地減少峰值強度。這是伴隨著大幅下降的結(jié)晶。有報道稱，最高至250℃，該框架收縮都是可逆的，并且晶體通過從新聚集大氣水來形成原結(jié)晶結(jié)構(gòu)。ETS4的鍶交換后熱穩(wěn)定性更高。因此，NaETS4表現(xiàn)出低穩(wěn)定性水合的框架，在200℃的較低溫度下并開始向非晶化轉(zhuǎn)變。它失去了它在100℃左右松散結(jié)合水。熱重分析（TGA）結(jié)果顯示NaETS4和SrETS4報告中水流失與溫度圖示見圖6。這在很大程度上歸因于度ETS4的水合高。Xu等人研究ETS4的能量，并通過比較的氧化物形成時加熱和形成的兩相元素，來研究ETS4在298 K和1個大氣壓下時的熱力學穩(wěn)定性。因此，較高的再生溫度導致峰強度減小，但峰的位置仍然不變。=176。在Sr310中峰的強度進一步被降低。176。=176。時消失，可能是由于鈉由鍶的氧化物的交換而造成的。高峰在2245。=176。它的存在應反映為一個在X射線衍射圖案里新的峰值。交換之前和之后的位置是不變的。176。因此，在特征峰值2245。它們是松散地附著在缺陷部位外的陽離子。時出現(xiàn)。的峰消失，而新峰在2245。176。=176。這些峰幾乎是相同的，以相應的情況下的鈉型ETS4顯示在圖2b中。176。在圖5a中所示的Sr190X射線衍射圖案非常類似于在文獻中報道過的。該晶體被看做是類似NaETS4的板塊集群類晶體。圖4顯示了Sr190的SEM圖像。因此，結(jié)晶14天后的產(chǎn)物選擇了平衡和動力學測量。隨著反應時間結(jié)晶度的穩(wěn)定性逐漸增加，在14天后達到97%。在該圖中可以看出結(jié)晶14天時它的產(chǎn)率為14%到15%。他們就是ETS4的特征峰。176。與已經(jīng)報道過的是很匹配的，并且顯示明顯峰值在2245。X射線衍射。m。m5237。在本研究中，隨著時間推移，聚集物以10到15237。Chapman和Roe報道他們的產(chǎn)品是高度共生和相互交織聚集的。這與文獻的報道的是統(tǒng)一的。掃描電子顯微鏡。其吸收曲線的計算根據(jù)以下公式：。使用變量來描述平衡數(shù)據(jù)處理。在平衡的狀態(tài)下，在大孔中吸附的氣體是相同的，例如，在體相達到吸附平衡時每單位體積的微粒濃度時每單位體積大粒子被吸附的濃度。在本研究中使用的ETS4的顆粒均勻，通過加壓合成晶體。n(j)分別是吸附劑所吸附顆粒和壓力擾動的結(jié)果。假設對于這個問題中理想氣體定律在這個壓力范圍內(nèi)是有效地，對于Jth質(zhì)量平衡時有效地，具體步驟如下 在方程式（1）（2）中Vd，Vu和Va分別是劑量體積，測試體積和吸附體積。在測量側(cè)觀察其溫度的升高，不同的攝取量升高一般均是1℃，它對動力學的影響并不大。本文報道的是攝取不同量的吸附氣體來測量的差分吸收量等溫線的線性圖形。因此，當實驗目標僅僅是為了獲得一個平衡數(shù)據(jù)點時。將電磁閥打開，并且保留在該位置，保證劑量壓力和測試兩側(cè)的壓力平衡，直到系統(tǒng)達到新的平衡。將我們所知的吸附氣體的已知量加入到劑量側(cè)，然后連接閥門，經(jīng)過一定時間使溫度達到所需要的系統(tǒng)溫度。對特定樣品的測試再生時，真空泵是關(guān)閉的，然后系統(tǒng)被帶到所需溫度的恒溫槽進行水浴加熱。10到12克的鈉型ETS4和鍶型ETS4的樣品用于吸附試驗。差壓變送器追蹤壓力的變化，在電磁閥的兩側(cè)，兩個儀器達到了新的平衡后，采用已知的步驟進行試驗。壓力傳感器被連接到劑量一側(cè)測量初始和最終的系統(tǒng)壓力，需要平衡時測量然后計算平衡吸附量。數(shù)據(jù)的早期部分是非?？赡艿霓D(zhuǎn)換之間中微孔關(guān)鍵的區(qū)別機制。 該裝置一般包括兩個圓柱形室，即測試和劑量室，由連接一個開/關(guān)電磁閥控制直流電源來打開關(guān)閉。等溫線和吸收量是由恒容方法來測定的。將這個序列抽真空2小時，隨后用氦氣沖洗10分鐘重復6次，以確保吸附劑的完全再生。特別注意使用氦沖洗系統(tǒng)十分鐘，以提高再生樣品的有效性。將干燥后的吸附劑樣品原位加熱到所需的設定溫度：175 ℃下的NaETS4和190，270，和310℃下的SrETS4，所使用的便攜式爐配有一個準確的溫度控制器。該粒料被切成更小的片， mm mm mm，來進行吸附和其他的一些研究。使用油壓機在負荷為6噸下干燥十分鐘的ETS4樣品被造粒的顆粒直徑為13毫米。, K下進行。在鈉型ETS4中氧氮甲烷吸附平衡和攝取測量在175℃下研究，而在鍶型則分別要在190,270和310℃下研究。傅里葉紅外線（BioRad FTS 3500，AXR紅外光譜分析大型機）分析要優(yōu)于熱重儀的分析。使用CuKαX射線衍射進行。產(chǎn)品的結(jié)晶相的識別通過在550176。使用EDX分析來確認鈉被鍶離子交換度是大于97%的。然后將溶液靜置，將清液從頂部輕輕倒出。為了驗證和探討較高的熱穩(wěn)定性的 ETS4的離子交換變體的優(yōu)點，本NaETS4以如下方式與Sr交換。將它用去離子水清洗幾次并在干燥真空烘箱中于100℃溫度下干燥24小時。在150176。:1。然后，將氯化鈦溶液逐滴的加入，然后將黑色膠態(tài)物質(zhì)劇烈攪拌30分鐘。在這項研究中，ETS4的合成是使用氯化鈦（30%的HCL溶液，AcrosOrganics, Morris Plains, NJ）作為鈦源和鈉硅酸鹽（% 的SiO2, % 的Na2O,% 的H2O, 莫克公司）作為硅源合成的。在鍶型ETS4中研究了脫水溫度對平衡和SrETS4中氣體吸附量中的影響。要研究它的實驗室要先合成鈉型的ETS4，然后通過離子交換再系統(tǒng)研究它一元和二元的吸附和在其在吸附劑中氣體的擴散。這些基本的調(diào)查主要就是理解每個分離過程的背后機制。僅僅只有氧氣，氮氣，甲烷和乙烷的等溫線被Kuznicki等人報導出來。Mitariten的報告中還指出已成功應用PSA的方法使用細孔的鈦硅酸鹽分子篩從甲烷中分離出了氮氣。在其他的一些報告中，合成材料的X射線衍射圖也進行了很多研究。他們所描述的結(jié)構(gòu)包括兩種原子類型：硅氧，其原子排列為四面體的八元環(huán)帶和鈦氧，其原子排列為八面體鏈的金字塔形狀。Mihailova等人研究了ETS4和ETS10的震動光譜。則會完全地減少其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可由XRD檢測出它完全變?yōu)榉蔷B(tài)時的結(jié)構(gòu)。煅燒溫度在200176。Naderi和Anderson研究ETS4的熱穩(wěn)定性和它轉(zhuǎn)變成短柱石的過程。使用KCL替換KF降低了產(chǎn)品的產(chǎn)量，而使用KOH替換NaOH就會合成非晶態(tài)的物質(zhì)。合成高結(jié)晶的ETS4產(chǎn)品使用氯化鈦作為鈦源。他們的研究結(jié)果表明Na充當結(jié)構(gòu)定向劑對ETS4形成的影響。然而，硅鈦比例高時，大晶粒就更易獲得。在硅鈦比例小于2時，結(jié)晶度較低，并且會產(chǎn)生雜質(zhì)，ETS4的制備過程會出現(xiàn)未經(jīng)明確的階段。ETS4的大小是隨時間單調(diào)增加的，而晶體長大的速度是有一個最大值的。如果氧化鈉的含量較低，則ETS4到ETS10的過渡是漸進的，并且有一個區(qū)域是二者的共存區(qū)域。最佳的鈉鈦比例是3，此時會獲得純的ETS4。Pavel和coworkers的報告中提出，對于ETS4的晶體產(chǎn)物，嚴格控制反應條件更重要更突出的問題，例如，PH的控制和氧化鈉與氧化鈦在最初是應為膠態(tài)，注意這些問題才能得到我們理想的產(chǎn)物。報導中小孔孔徑范圍是3到4A，因為即使在溫和的酸性介質(zhì)中反應后也會使產(chǎn)物不純。在該項專利中，Kuznicki報導了利用作為鈦源的TiCl3和堿金屬氫氧化物如氫氧化鈉或硅酸鹽溶液或者氧化鈉溶液來合成ETS4的方法。因此，ETS4有可能進一步改善前面提到的分離動力學的選擇性，它帶來了新的機會和令人興奮的新的應用。除此之外，離子交換后的結(jié)構(gòu)在沸石類分子篩中可收縮其孔徑