TY - JOUR

T1 - Investigating patterns in aluminum distribution and stability in mordenite zeolite structure: Analysis and theoretical conclusions from existing experimental data

AU - Antúnez-García, Joel

AU - Petranovskii, Vitalii

AU - Murrieta-Rico, Fabian N.

AU - Yocupicio-Gaxiola, Rosario I.

AU - Шеляпина, Марина Германовна

AU - Fuentes-Moyado, Sergio

PY - 2024/3/1

Y1 - 2024/3/1

N2 - Основываясь на нашем предыдущем теоретическом исследовании, эта работа сосредоточена на определении положения седьмого, восьмого и девятого атомов алюминия вместе с их соответствующими обменными катионами изображения 1 внутри элементарной ячейки морденитового цеолита. Основная цель состояла в том, чтобы идентифицировать положения этих атомов и катионов, которые соответствуют состоянию с минимальной энергией. В результате была завершена последовательность основных состояний, описывающая порядок, в котором атомы алюминия входят в структуру по мере увеличения их числа. В ходе нашего исследования мы смогли получить аналитическое выражение, основанное на энергии Маделунга, которое описывает стабильность цеолита морденит в зависимости от его соотношения Si/Al. Это выражение дает ценную информацию, показывая, что по мере увеличения содержания алюминия в каркасе стабильность цеолита демонстрирует асимптотическое снижение. Было обнаружено, что для морденитового цеолита правило Левенштейна справедливо для всего диапазона соотношений Si/Al. Интересно, что ограничение, заключающееся в том, что только один атом алюминия может быть размещен в ζ-клетке, оправдывает природу предела насыщения алюминием (Si/Al=5) в структуре морденит-цеолита. Кроме того, мы провели оценку распределения алюминия в различных конфигурациях и сравнили его с различными экспериментальными наблюдениями. Этот анализ позволил нам провести всестороннее сравнение и получить значимую информацию о характере распределения алюминия в цеолите морденит.

AB - Основываясь на нашем предыдущем теоретическом исследовании, эта работа сосредоточена на определении положения седьмого, восьмого и девятого атомов алюминия вместе с их соответствующими обменными катионами изображения 1 внутри элементарной ячейки морденитового цеолита. Основная цель состояла в том, чтобы идентифицировать положения этих атомов и катионов, которые соответствуют состоянию с минимальной энергией. В результате была завершена последовательность основных состояний, описывающая порядок, в котором атомы алюминия входят в структуру по мере увеличения их числа. В ходе нашего исследования мы смогли получить аналитическое выражение, основанное на энергии Маделунга, которое описывает стабильность цеолита морденит в зависимости от его соотношения Si/Al. Это выражение дает ценную информацию, показывая, что по мере увеличения содержания алюминия в каркасе стабильность цеолита демонстрирует асимптотическое снижение. Было обнаружено, что для морденитового цеолита правило Левенштейна справедливо для всего диапазона соотношений Si/Al. Интересно, что ограничение, заключающееся в том, что только один атом алюминия может быть размещен в ζ-клетке, оправдывает природу предела насыщения алюминием (Si/Al=5) в структуре морденит-цеолита. Кроме того, мы провели оценку распределения алюминия в различных конфигурациях и сравнили его с различными экспериментальными наблюдениями. Этот анализ позволил нам провести всестороннее сравнение и получить значимую информацию о характере распределения алюминия в цеолите морденит.

KW - цеолиты

KW - теория функционала плотности

KW - Density functional theory (DFT)

KW - Löweinstein rule

KW - Mordenite zeolite

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/5fab1229-a477-382b-b60a-6903a89499d6/

U2 - 10.1016/j.jssc.2024.124548

DO - 10.1016/j.jssc.2024.124548

M3 - Article

VL - 331

JO - Journal of Solid State Chemistry

JF - Journal of Solid State Chemistry

SN - 0022-4596

M1 - 124548

ER -