欧美激情一区二区三区在线,免费a级毛视频,老熟女乱子伦,麻豆国产尤物av尤物在线观看,欧美国产一区二区三区激情无套

第六節(jié)分子篩催化劑

      分子篩本是一種新型的高效能和高選擇性的吸附劑。但近年來，分子篩作為催化劑和催化劑的載體，已廣泛地用于石油煉制和化學工業(yè)中。

      分子篩又叫泡沸石，是結晶的硅鋁酸鹽。它可以從天然的礦物中獲得(天然泡沸石)，也可用化學的方法合成(合成泡沸石)。

      目前已經合成了幾十種分子篩。其中最常用的有A型、13X型、Y型和絲光沸石等。

      最早使用分子篩是作為吸附劑，根據生產和科研的實踐，又發(fā)現(xiàn)它在化學反應過程中具有很高的催化活性，隨后它就逐漸作為催化劑和催化劑載體應用了。早在1960年，美國發(fā)表了一些分子篩催化劑的專利，引起了廣泛的重視。幾年的時間，應用分子篩作為催化劑方面的研究工作遠比作為吸附劑的研究進展迅速。分子篩用作催化劑和催化劑的載體，有它的特點，即選擇性高、活性高以及抗毒性強、熱穩(wěn)定性好。此外，分子篩在某些烴類加氫和脫硫的同時，引起的裂化反應也小。一般來說，所有使用氧化鋁、硅膠、活性炭和硅酸鋁作載體的催化劑，都可用分子篩來改變其性能。

      分子篩不論作為雙功能催化劑的載體或直接作為催化劑，都顯示出驚人的效果。以裂化催化劑為例，在轉化率相同的情況下，可多得汽油10％(小球 Durabead-5，微球XZ15)，還能降低干氣及焦炭的生成。結果見表2-8。

      分子篩實質上是一種無機離子交換劑，隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展，無機離子交換劑，特別是含稀土的分子篩作為化劑已經引起廣泛地重視，并在化裂化工業(yè)中獲得了很大的成就。分子篩在不飽和烴類的選擇加氫、醇類的脫水、烯烴的異構化、烴類的裂解以及烯烴的聚合等各個領域都有應用另外，諸如氧化反應(甲醇氧化制甲醛)、烷基化反應和脫烷基化反應等領域也可以應用。

      近年來，對絲光沸石、毛沸石和其它新型分子篩的合成及其性能進行了較多的研究。新型分子篩如，L型、ZSM型和超穩(wěn)定型等在不斷出現(xiàn)。這方面的研究工作著重于:一是探索新型分子篩及其性能二是改進原有分子篩催化劑的性能及其制法，如合成方法的改進或原料的變更，使分子篩催化劑的生產利用更加經濟合理。用粘土、高嶺土以及用粉煤灰(熱電廠廢料)等為原料子篩催化劑就是一個值得重視的研究課題?？傊苿臃肿雍Y催化劑的研究和生產，使其在石油化學工業(yè)中發(fā)揮更大的作用，這是催化劑領域中的一個值得注意的方向。

一、分子篩的組成和結構

      分子篩是以SiO2和Al2O3為主要成分的結晶硅鋁酸鹽。分子篩的孔道通常被吸附水和結構水所占據。加熱失水后可以用作吸附劑。在分子篩晶體內部有許多大小相同的“孔穴”，孔穴之間又有許多直徑相同的孔(或稱窗口)相連。由于它具有強的吸附能力，可以將比孔徑小的物質分子通過孔(窗口)吸附到孔穴內部，而把比孔徑大的物質分子排斥在外面，從而把分子大小不同的混合物分開，好像篩子一樣。因此，把這種晶體吸附劑就稱為分子篩。

      分子篩的組成物質為:NaO、Al2O3、SiO2。由于三者的數(shù)量比例不同，而有不同類型的分子篩。通常根據晶型和組成硅鋁比的不同，把分子篩分為A、X、Y、L……等類型而根據孔徑的大小又分為3A(在3左右)、4A(比4略大)、5A(比5A略大)等型號?，F(xiàn)將幾種常用分子篩的化學組成經驗式對比于下:

4A分子篩        Na2O· Al2O3·2si02

13X分子篩      Na2O·Al2O3·2.5SiO2

Y型分子篩      Na2O·Al2O3·5SiO2

絲光沸石        Na2O·Al2O3·10Si02

      由上可以看出，分子篩類型的不同主要是由于其組成中SiO的含量不同。

      為了適合分子篩的各種不同用途，特別是用作催化劑，需要把分子篩的Na+交換成其他陽離子。通常用Ca-X、Mg-X、Ca-Y、H-Y等表示交換后含有的陽離子。但這只表示它們含有的特種陽離子，并不意味著它們僅含有這些陽離子。分子篩的化學組成經驗式，一般用下面的通式來表示

M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O

式中M一分子篩中的金屬離子;

n一一金屬離子的價數(shù);

x一SiO2的克分子數(shù);

y一結晶水的克分子數(shù);

也可用下面的通式來表示分子篩的組成:

 M2/n·[(A1O2)p·(SiO2)]wH2O

      上式中，M是n價的陽離子，Þ、q、ω分別為AlO2、SiO2、H2O的分子數(shù)。因n、Þ、q、ω

的改變和四面體排列的不同(鏈狀、層狀、多面體)，衍生出各種類型的分子篩。

      各種分子篩的區(qū)別在于化學組成的不同，如金屬離子M可為Na、K、Ca、Mg……等不同的離子SiO2/Al2O3克分子比的不同也是主要的因素。各種類型分子篩中SiO2的克分子數(shù)如下:

A型分子篩      x=2;

X型分子篩      x=2.1～3.0;

Y型分子篩      x=3.1～5.0;

絲光沸石       x=9～11。

      當X不同時，分子篩的耐酸性、熱穩(wěn)定性等都不相同。一般x愈大，耐酸性和熱穩(wěn)定性愈強。13X分子篩在500℃水汽處理24小時，晶體結構可能遭到破壞，而Y型和絲光沸石則不受影響。在應用分子篩時還必須注意介質的酸性，防止分子篩結構的破壞。

      各種分子篩的區(qū)別，更明顯的是表現(xiàn)在晶體結構上的不同。由于品體結構的不同，各種分子篩都表現(xiàn)出自己所獨有的性質。分子篩的組成單元是氧化硅(SiO)、氧化鋁(AlO)的硅氧四面體。硅原子在四面體的中心，氧原子占據四面體的頂點。四面體中的硅可被鋁取代，這樣就形成鋁氧四面體。硅氧四面體和鋁氧四面體按一定的方式公用頂點的氧而連接在一起，可以成為鏈狀、環(huán)狀、層狀或籠形骨架。例如，四個四面體形成一個四員環(huán)，六個四面體形成一個六員環(huán)(見圖2-8，圖2-9)。

      在某一個型號的分子篩中，不完全由一種環(huán)組成，如在A型分子篩中有四員環(huán)、六員環(huán)、八員環(huán)，X型和Y型還有十二員環(huán)，絲光沸石中還有五員環(huán)。環(huán)的當中是一個孔。各種環(huán)的孔徑為

四員環(huán)      ～1Å

六員環(huán)      2.2Å

八員環(huán)      4.2Å

十二員環(huán)    8.9Å

      實際上，由于環(huán)可以有不同程度的扭轉，因此孔徑和上列數(shù)據有一定出入，即使都為六員環(huán)、八員環(huán)或十二員環(huán)，但孔徑卻不一定完全相等。

      A型和八面沸石型(X型和Y型皆為八面沸石型)的結構是由硅鋁四面體聯(lián)結成立方八面體的籠子組成，通常習慣稱為削角八面體籠子，即可以認為是由八面體削去頂角而形成的。絲光沸石的結構和A型以及八面沸石型有所不同。它的結構中有一簇一簇平行的橢圓形孔道，長直徑約為7Å，短直徑平均5.8Å，平均孔徑為6.6Å。

      分子篩的結構可用X射線行射法進行鑒定。表2-9是幾種常用分子篩的組成和結構特點。

      應當指出的是，SiO四面體中的Si是四價的，而Al3O4四面體中的A是三價的，它與四個氧配位，構成負電性的四面體。因此每一個AIO四面體都帶有一個負電荷。這樣，整個硅氧鋁骨架是帶負電荷的，為此必須吸附陽離子如鉀、鈉、鈣等以保持電性平衡。所以在合成分子篩時，為了使整個分子篩保持中性，在骨架中每個鋁四面體的附近攜帶一個Na，就象Na鑲嵌在硅氧鋁骨架中一樣，這樣一來，分子篩結構中的Na和A的克原子數(shù)應該是相同的。

      為了表示分子的結構和性能，常常采用下面的平面化學結構式:

      由上這種平面化學結構式中，我們可以看出:(1)分子篩是由硅、鋁氧四面體構成的骨架。(2)分子篩的骨架是帶負電荷的，而每個鋁氧四面體的附近攜帶一個正離子Na，離子和骨架之間形成離子鍵。(3)分子篩的硅鋁比直接用硅原子和鋁原子的比值來表示。這些特點對以后我們討論分子篩的性能以及產生催化活性的機理都是要利用的。

二、分子篩的性能和產生催化活性的機理

      分子篩的性能是與其結構有關的。

      1.分子篩具有空曠的骨架結構，屬于多孔性物質。這些孔排列的比較規(guī)則，直徑大小也較均勻，孔徑為分子大小的數(shù)量級。

      Y型和X型等分子篩由于具有較大的孔，在通常情況下，足以使反應分子進入孔內的活性部位上進行反應，因而廣泛用做催化劑。最近也有用小孔分子篩用于催化過程的研究。

      2.分子篩具有非常大的內表面，比表面一般在600～1000米2/克。其表面由于晶體晶格的特點而具有高度的極性，因而對極性分子和可極化分子具有較強的吸附力。這樣就可以按吸附能力的不同，對某些氣體和烴類進行選擇性分離。如A型和離子交換后的X型分子篩，能對烯烴進行選擇性分離。

      3.分子作為離子交換劑，是因為其中的鈉離子具有離子交換性能。離子交換后可以著地改變其化學物理性能，因而也可作為良好的化劑及吸附劑。

      分子篩的離子交換能力和離子交換樹脂相類似，但是選擇性不同。表2-10列入4A和13X分子篩的離子交換順序。鈉離子以上的各種離子可以和分子中的鈉離子交換，而鈉以下各離子可將各置換物置換為鈉離子。分子篩不能在強堿、強酸下使用，這是分子篩不如離子交換樹脂的地方。

      A型分子篩有三種，即3A、4A和5A。可以認為這是離子交換的結果。工業(yè)上合成的4A為鈉型，鈉被鈣取代70％則變?yōu)?A鈉被鉀取代變?yōu)?A，它們的性質如表2-11所示。分子篩進行離子交換后其酸性有較大的變化，因而對酸催化反應的活性影響顯著。

      4.分子篩中交換的金屬離子被還原后，處于高度分散的狀態(tài)(例如原子態(tài)或微晶態(tài))，因而具有較高的催化活性和抗毒性能。

      5，分子篩具有規(guī)則的結晶結構，交換進去的金屬離子占據分子篩骨架中的一定的位置。這些位置常用S1，S2，S3，S4，S5和U等符號來表示。如圖2-10所示，它們處在立方胞中對角線的位置上。離子在不同的位置時，分子篩具有不同的催化活性。因此，分子篩催化劑是研究化學組成、結構和催化活性之間關系的理想物質。這對于建立選擇催化劑的理論研究是十分重要的。

      普通分子篩一般不起催化作用，但在進行離子交換之后，其化學性質有了極大的變化。它和硫酸、磷酸、氯化鋁、氟化硼、硅酸鋁一樣，能夠引起離子(正碳離子)型反應，廣泛應用于石油加工的酸催化反應中。因此分子篩屬于酸性催化劑。它所以能夠加速酸催化反應的基本原因，是由于催化劑中產生了質子酸的酸性中心或非質子酸(又叫路易斯酸)的酸性中心。也有一種觀點認為，離子交換后分子篩中產生較強的靜電場，使反應分子活化為反應性能較高的“半離子對”。下面簡單的討論幾種由于離子交換而產生催化活性的機理。

      (1)脫金屬陽離子型分子篩引起催化活性的機理

      泡沸石是氧化鋁、氧化硅等物質組成的，但僅用氧化鋁或氧化硅作催化劑裂解碳氫化合物是沒有顯著效果的。為什么泡沸石就能夠起催化作用呢?有人認為，泡沸石所以在碳氫化合物裂解過程中有催化活性，是由于化合物( HAlSiO4)x中的氫離子引起的。因此，如果將分子篩和銨鹽進行熱交換，再經熱處理使之脫出NH4，變?yōu)槊摻饘訇栯x子或部分脫金屬陽離子分子篩，那么就必然形成類似于泡沸石類物質，從而可以進行酸催化反應。上述過程可用下面的簡式表示:

      引起酸催化反應的關鍵就是質子酸酸性中心的出現(xiàn)。如催化裂化，烯烴聚合，芳烴烷基化和醇類脫水等都是通過分子篩中產生質子酸而進行的。

      在室溫下，觀察不到游離H+的紅外吸收帶，這是由于與質子酸骨架中的氧相互作用生成了羥基之故。如下式所示:

      上式中(1)表示氫離子是完全離子化的，(Ⅱ)表示H和骨架氧作用形成表面羥基，(I)則表示處于極化狀態(tài)。研究這一平衡關系后我們得知，升高溫度，提高硅鋁比或交換多價陽離子等可以使平向左方移動，從而使酸性提高。

      如將Y一繼續(xù)升溫進行熱處理，在450℃以上將逐漸發(fā)生脫水反應，約650℃脫水完畢，形成非質子酸的酸性中心，又叫路易斯酸。三面配位的鋁就是非質子酸。其脫水反應過程如下式所示：

      顯而易見，Y一H進一步脫水后，就脫除了金屬陽離子，故稱之為脫金屬陽離子分子。它所以能引起酸化反應，有人認為，是因為在脫陽離子分子篩中靠近Si的三面配位的鋁是非質子酸由上式可知，質子酸和非質子酸之間可以互相轉化，在較低溫度時為質子酸，在高溫時則以非質子酸的形式存在。兩個質子酸可以轉化為一個非質子酸。分子脫陽離子化程度，要根據硅鋁比的實際情況來考慮。

      一般來說，低鋁比的分子進行脫陽離子化，可能引起分子篩結品結構的破壞。因此，如X型分子篩脫陽離子時，其銨離子的交換度不要超過50％。

(2)多價陽離子交換產生化活性的機理

      分子中的鈉離予被多價陽離子交換也可以引起酸催化反應，反應機理有兩種觀點。

a.產生質子酸和非質子酸應該指出的是，交換多價陽離子的分子中含有適量水份是產生化活性的必要條件。其質子酸的形式是水合和受陽離子的極化而發(fā)生解離作用的結果：

M艸+H2O≒M(OH2)艸

(MOH2)艸≒(MOH)+ + H

分子篩內的極化過程可用下式表示：

      上式表明，一個Ca可交換兩個Na。由于Ca對水分子的極化，可在分子篩中產生一個質子酸，這個質子酸可以引起酸催化反應。

      非質子酸的生成是質子酸進一步脫羥基的結果。

      由于分子篩化劑中存在著質子酸，因此和無定型硅鋁催化劑一樣，烴類的催化裂化反應也按照正碳離子的機理進行。

      多價陽離子交換的分子篩中，這種多價陽離子對水的極化產生質子酸的機理，對堿土金屬分子篩上的催化活性給出了相當滿意的解釋。堿土金屬的離子半徑愈小，對水的極化能力愈強，質子酸的酸性也愈大，對酸催化反應的活性也愈高。實驗證明，其酸性和活性的順序是一致的。

Y－Be～Y－Mg＞Y－Ca＞Y－Sr＞Y－Ba

X－Mg＞X－Ca＞X－Sr＞X一Ba

      表2-12列出了堿土金屬離子半徑的數(shù)據。陽離子的類型對化活性也是有影響的，一般來說，三價的活性大于兩價的活性當鈉的交換程度相同時，氫型分子篩的化活性比多價陽離子要高得多，這一事實從質子酸機理的觀點來看是完全可以理解的園為這時氫型分子篩中的質子數(shù)比陽離子交換的分子要多得多。

      必須指出，硅鋁比大，催化活性高。這一事實是和質子酸機理相違背的，因此該觀點尚有待完善。因為影響因素是多方面的，這可以從靜電場的觀點來解釋。

      b.產生靜電場由于多價陽離子在分子中的不對稱分布使分子篩表面的多價陽離子和負電中心之間產生靜電場。這個電場能使吸附的烴類分子極化為“半離子對”，具有較高的反應能力。

      例如一個Ca艸取代兩個Na后，它不是占據兩個鋁氧四面體之間的對稱位置，而是靠近一個鋁氧四面體，遠離另一個。如這樣在Ca和較遠的一個鋁氧四面體之間產生靜電場，Ca艸為正極。在此靜電場中，可以使分子極化為具有“半離子對”的分子，易于進行離子反應。根據這種觀點，金屬陽離子的電荷愈多，離子半徑愈小，產生靜電場的強度愈強(參看表2-13)，極化作用就愈大。這樣，就可以得出結論，三價的稀土金屬離子比兩價的堿土金屬離子在分子篩中會引起更高的催化活性。電荷數(shù)目相同時，例如在堿土金屬系列中，離子半徑愈小，極化作用愈強，活性愈高(表2-13)。

      從這一觀點出發(fā)，就可以解釋硅鋁比高的Y型分子篩的催化活性比硅鋁比低的X型分子篩要高，即硅鋁比愈大，靜電場愈強(表2-14)。靜電場愈強，則越有利于水合分子離解作用，即(MOH2)艸≒(MOH)+ +H+

      反應向右進行，這樣生成的質子數(shù)目就愈多，催化活性就愈高。紅外光譜實驗證明，硅鋁比愈大，質子數(shù)目愈多。

      必須指出，多價陽離子使分子篩內產生靜電場的觀點，雖然解釋了某些分子篩化劑的靜電場強度與化活性之間的定性關系。但是不能解釋，為什么脫陽離子分子篩也具有化活性。也不能解釋分子篩裂化化劑和酸化劑之間的類似性，特別是它們之間質子酸的本性。此外，也沒有反映出靜電場能引起離子反應的詳細機理。

     除上述外，近年來有人認為，多價陽離子進入分子篩時，骨架中的電子受陽離子作用而趨向于金屬離子，從而使骨架中羥基活化，產生較強的質子酸中心。用這個觀點可以解釋多價陽離子對分子篩的活化作用。也可以解釋多價陽離子和N且對分子篩的共活化作用。實驗證明，分子篩含有稀土金屬離子并含適量的NH4+時，常常產生更大的催化裂化活性。這是因為分子篩中的NH4+在300℃以上分解時，在鋁氧四面體附近留下一個質子酸，它和骨架氧相互作用，形成活化的基。這個羥基酸性的大小取決于分子篩的硅鋁比(一般來說，硅鋁比愈高，酸性愈強)，還取決于交換離子的性質、交換度(交換度大，酸性高)和熱處理的條件。當稀土金屬離子存在時，骨架中的電子趨向于多價陽離子，分子篩中的羥基活化的傾向性增大，從而產生更強的質子酸中心。

      大家知道，活性中心的結構是固體催化劑的最本質的問題之一。只有弄清楚分子篩化劑產生活性的機理，這類催化劑的活性中心是怎樣形成的?它的性質如何?如何失去活性等一系列問題，才能更深刻理解影響催化性能的因素。才能有預見地制備更有效的催化劑。由于分子篩化劑發(fā)展歷史還不久，缺乏豐富的實驗數(shù)據，因此上升到一定理論高度還有困難，有待進一步的總結實踐中發(fā)生的問題并進一步研究和分析，也有待對催化活性主要取決于“表面性質”這一多相化的觀點加以綜合分析，并應用到分子篩化領域中來。從研究分子篩具有物理化學吸附能力等各個方面入手，仔細研究在分子篩催化劑上的氣體分子(或液體分子)的吸附現(xiàn)象，深入探討分子篩的表面性質，反復實踐一認識一實踐，才能在分子篩化理論上達到更高一級的程度

三、分子催化的制備

      分子篩化劑的制備基本上分為兩個部分，即分子的制備和按所進行反應的特定要求制成分子篩化劑。

1.分子篩的制備

      膠體硅酸、鋁酸鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉，按一定比例配成一定濃度的液體，加熱和攪拌，可以制得分子第。分子的制備可以在高壓釜中進行，也可以在常壓下進行，反應溫度的范圍也很廣反應時間有短至幾分鐘，也有長至數(shù)晝夜的。總的來說，反應時間及所需溫度因所制分子篩不同而異。一般有如下三點趨勢：(1)溶液pH值高，促進晶體生成(2)分子篩中硅鋁比愈大，反應時間愈長(3)原料中氧化硅應有一定的過量。

      由于結晶過程是很復雜的反應，不僅受原料組成、濃度、反應溫度的影響，有時少量的微粒也會引起晶相的改變。故須進行多種因素的考察后，才能有把握地制成所需結構的分子篩。

      整個分子篩的工業(yè)生產，可以簡單的分成下列幾個程序:溶液配制、混合結晶、過濾水洗、干燥、研磨粉碎過篩、成型、干燥活化。

      從工藝角度來看，過濾水洗和成型兩個過程比較復雜。因為分子篩的晶粒太小，過濾洗滌雖用離心機，但需要的時間較長，至于成型則要考慮到機械強度，親和劑性質等因素，否則會發(fā)生分子篩堵塞或性能改變等現(xiàn)象，從而影響吸附性能。

2.離子交換

      多價陽離子分子篩是用多價金屬鹽溶液或金屬鹽與鈉一分子篩交換而成。離子交換方法有四種：

(1)在熱壓釜中交換，溫度高于100℃；

(2)分子篩填充柱，將金屬鹽溶液倒入，在濾情況下交換；

(3)熔融交換，金屬鹽熔點小于300℃，升華成氣體通過分子篩進行交換，如NH4Cl、AlCl3等;

(4)浸泡法交換。在進行離子交換時應考慮到:

a.陽離子半徑與分子篩結構是否一致。

b.陽離子的原始狀態(tài)與交換速度有關。例如在Y型分子篩上，硫氯化銀比氯化銀交換快。

c.交換陽離子后分子篩的結構有時受影響。某些交NH的分子篩在升高溫度后，晶體結構發(fā)生變化。

3.催化裂化用分子篩催化劑的制備

      一般來說，制備這種催化劑和制備其他分子篩催化劑一樣，都需要經過三個主要過程:即成型離子交換和活化。離子交換有時在成型前進行，這時，叫做預交換。目前分子篩催化劑之所以被重視，是因為它在石油工業(yè)中用作催化裂化催化劑引起的。我們了解了催化裂化工業(yè)所用的分子篩催化劑以后，就可以大致理解了這類催化劑的特點以及制備過程。

      (1)成型過程人工合成所得的粉末狀分子篩，無法在工業(yè)上直接使用。因此在工業(yè)制備時，都是將粉末狀的分子篩摻合在所謂的“母體”中，分子篩占5～25％左右，制成一定大小及形狀的工業(yè)用催化劑。母體一方面起稀釋作用(抑制活性)，另一方面可改善催化劑的擴散性能和機械性能。最常用的母體是原來催化裂化用的硅酸鋁催化劑;此外，也可應用白土、氧化鋁、氧化硅等。移動床小球分子篩催化劑的成型過程和原來的硅鋁小球催化劑相類似。不過應預先將分子篩均勻地分散在水玻璃溶液中，然后與酸化硫酸鋁在混合槍中混合，再經分配傘進入油槽中發(fā)生凝聚作用，即形成小球。為了使得到的小球具有一定的機械強度，對分子篩的粒度必須有一定的要求，一般分子篩的平均粒度在2～5微米為宜。

      (2)離子交換過程離子交換過程在分子篩催化劑的制造中占有極其重要的地位。近年來進行了許多研究工作，尋找最適宜的交換條件，達到最大的交換度，使金屬陽離子進入分子篩結構中的指定位置。

      催化裂化用分子化劑最常使用的是X型和Y型分子篩，少數(shù)也有用絲光沸石的。在人工合成這些分子時，一般都制成鈉型。為了使鈉型的X及Y型分子具有所需要的催化性能，必須用離子交換的方法，用某些多價的陽離子代替鈉離子。例如用Ca、Mg、Zn，Cd，Mn等二價離子成La、Ce等三價稀土元素離子的溶液和Na-X或Na-Y進行離子交換。然后再經水洗、干燥和焙燒，就可獲得含多價陽離子的X或Y型分子，其化性能就可大大改善。

      也可用銨鹽溶液，如氯化銨或硝酸銨溶液和Na-X或Na-Y進行離子交換，使部分Na被NH4+置換，然后再水洗、干燥及焙燒。在焙燒過程中，使N分解放出NH，質子留在分子篩上。這樣就可獲得活性特高的所謂氫型分子篩(H-X，H-Y)。

      在分子篩的交換中，將Na+降低至最低含量不是一件非常容易的事。如將含Na2O為10％，硅鋁比為4.7的Y型分子篩，經過交換使Na2O的含量降低至0，3％以下，需要采取一些特殊方法提高交率。一般可將上述原料分子篩在350℃預焙燒3小時，然后與NH4+交換兩次，再經550℃中間焙燒3小時后，進行第三次與NH交換，就可使分子篩中Na2O的含量降至0.3％以下。這說明，用銨鹽溶液交換后，經過中間焙燒，可以大大減少交換次數(shù)。

      對絲光沸石來說，由于它的耐酸性能特別高，要制備氫型分子篩時，可用酸(如鹽酸)直接處理，用質子直接把Na+交換下來。

      一般的氫型分子對熱很不穩(wěn)定。但若在水蒸汽或氨氣的存在下，經高溫處理后，對熱和水蒸汽就變得非常穩(wěn)定。這種分子明作“超穩(wěn)定型分子”。目前也用來制備裂化化劑。

      用多價金屬離子溶液和銨溶液先后或同時和鈉型分子篩進行交換，然后再經水洗、干燥和培燒，也可獲得既含多價陽離子又含質子的所金屬氫型分子篩，這類分子篩的化性能也是很好的。

     （3)活化過程所謂活化過程就是將成型及離子交換后的分子篩催化劑在一定條件下進行培燒，使其具有活性的過程。在焙燒以前，還必須進行干燥?；罨^程的溫度、升溫速度，時間以及周的介質和殘存的水分，都可以影響催化劑的最終性能。