분자체의 발전 역사

분자체의 기원은 천연 미세 다공성 알루미노실리케이트, 즉 천연 제올라이트가 현무암의 공극에서 처음 발견된 1756년으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 1840년에 천연 제올라이트는 가역적인 수분 흡수 및 탈수 특성이 있으며 가열 중에도 투명도와 결정 모양이 변하지 않는다는 것을 발견했습니다. 따라서 천연 제올라이트의 미세 기공과 흡착 및 이온 교환 성능이 연구자들의 관심을 끌고 있습니다. 1858년에는 크기가 다른 분자를 분리할 수 있는 제올라이트 탈수 결정의 성능에 따라 이소파라핀과 n-파라핀의 분리에 성공했습니다. 1925년에 캐바자이트가 물, 에탄올 및 포름산 증기를 빠르게 흡수할 수 있지만 기본적으로 아세톤, 에테르 및 벤젠을 흡수하지 않는다는 것이 발견되어 제올라이트의 분자체 효과를 다시 한 번 확인했습니다. 따라서 구성뿐만 아니라 기능을 나타내는 제올라이트 분자체라는 이름이 탄생했습니다. 연구원들은 처음에 제올라이트 분자체를 유체 건조 및 정제 공정에서 흡착제 및 건조제로 주로 사용했으며 나중에는 유체 분리를 위해 사용했습니다.

1950년대 중반에서 1980년대 초반은 분자체 연구, 응용 및 산업 발전의 전성기였습니다. 1960년에는 분자체의 규칙적인 구조에 대한 형태선택적 촉매작용의 개념이 제안되었다. 1962년에 X형 제올라이트 분자체가 접촉 분해 공정에 처음 사용되었습니다. 이 단계에서 중저 실리콘-알루미늄 비율(SiO2/Al2O3≤10) A형과 X형이 발견되었다. , Y형, 모르데나이트 등을 1세대 분자체라고 합니다.

1970년대에 미국 Mobil Petroleum Division에서 개발한 ZSM-5로 대표되는 고규소 3차원 직교 채널을 갖는 새로운 구조의 제올라이트 분자체를 2세대 분자체라고 합니다. ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12 등과 같은 이러한 고실리콘 분자체는 높은 열수 안정성, 친유성 및 소수성을 가지며 대부분의 기공 크기는 약 0.6 nm입니다. 메탄올 및 탄화수소 전환 반응에 대한 활성 옵션이 좋습니다. 이러한 분자체의 개발은 분자체 및 미세다공성 화합물의 구조 및 특성에 대한 연구를 촉진하고 분자체의 응용 연구를 크게 촉진시켰다.

1980년대에 United Carbon Company는 3세대 분자체를 대표하는 비실리콘 및 알루미늄 골격을 가진 인-알루미늄 분자체를 개발했습니다. 제올라이트 분자체의 구조. 2003년 현재 이 인-알루미늄 계열 분자체의 골격 구성 요소로 사용할 수 있는 30개의 요소가 발견되었습니다. 이 분자체 및 그 파생물의 다양한 분자체 프레임워크 요소 및 기공 구조로 인해 흡착 분리, 촉매 작용 및 신소재에서 분자체의 응용이 확장됩니다.

1983년에는 초산화성을 지닌 새로운 유형의 티타늄-실리콘 분자체인 TS 분자체가 보고되었습니다. 과산화수소가 있는 경우 이 분자체는 주로 알칸 산화, 알켄 에폭시화 및 알코올 산화를 촉매하는 데 사용됩니다. 벤젠과 페놀의 수산화, 시클로헥사논의 가암모니아 산화 등 일부 반응은 산업화되었습니다.

분자체 연구의 발달로 국제 제올라이트 협회가 생겨났고 1967년에는 영국 런던에서 제1회 국제 제올라이트 회의가 개최되었습니다. IZA는 제올라이트 연구 분야에 기여한 과학자들을 포상하기 위해 2개의 Breck Prize를 제정했습니다. 1988년에 중국은 분자체 연구, 생산 및 응용 협력 위원회를 설립했으며, 이를 중국 분자체 협회라고 하며, 주로 분자체 연구, 생산 기술 및 응용 기술에 대한 교류 및 토론을 수행합니다.