モレキュラーシーブの開発の歴史

モレキュラーシーブの起源は、天然のミクロポーラスアルミノケイ酸塩、つまり天然ゼオライトが玄武岩の細孔で初に発見された1756年にさかのぼることができます。 1840年に、天然ゼオライトは可逆的な吸水と脱水の特性を持ち、その透明性と結晶形状は加熱中に変化しないことがわかりました。そのため、天然ゼオライトのミクロ多孔性とその吸着およびイオン交換性能が研究者の注目を集めています。 1858年に、異なるサイズの分子を分離できるゼオライト脱水結晶の性能に従って、イソパラフィンとn-パラフィンの分離が成功裏に達成されました。 1925年に、菱沸石は水、エタノール、ギ酸蒸気を急速に吸収できるが、基本的にアセトン、エーテル、ベンゼンを吸収しないことがわかり、ゼオライトのモレキュラーシーブ効果が再び確認されました。このようにして、その組成だけでなくその機能も表すゼオライトモレキュラーシーブという名前が生まれました。研究者は当初、主にゼオライトモレキュラーシーブを流体の乾燥および精製プロセスの吸着剤および乾燥剤として使用し、後に流体の分離に使用しました。

1950年代半ばから1980年代初頭は、モレキュラーシーブの研究、応用、産業開発の全盛期でした。 1960年に、モレキュラーシーブの規則的な構造の形状選択的触媒作用の概念が提案されました。 1962年、X型ゼオライトモレキュラーシーブが初に接触分解プロセスで使用されました。この段階で、低および中程度のシリコン-アルミニウム比（SiO2 /Al2O3≤10）タイプAおよびタイプXが見つかりました。 、Y型、モルデナイトなどは、第1世代モレキュラーシーブと呼ばれます。

1970年代に、米国のモービル石油部門によって開発された、ZSM-5に代表される、高シリコンの3次元クロスストレートチャネルを備えた新しい構造ゼオライトモレキュラーシーブは、第2世代モレキュラーシーブと呼ばれます。 ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12など。これらの高シリコンモレキュラーシーブは、高い熱水安定性、親油性、疎水性を備えており、ほとんどの細孔径は約0.6nmです。それらは、メタノールおよび炭化水素変換反応のための優れた活性オプションを持っています。このようなモレキュラーシーブの開発は、モレキュラーシーブとミクロポーラス化合物の構造と特性の研究を促進し、モレキュラーシーブの応用に関する研究も大いに促進しました。

1980年代に、United Carbon Companyは、第3世代のモレキュラーシーブを表す非シリコンおよびアルミニウムスケルトンを備えたリン-アルミニウムモレキュラーシーブを開発しました。ゼオライトモレキュラーシーブの構造。 2003年現在、このリン-アルミニウムシリーズモレキュラーシーブのフレームワーク構成元素として使用できる30の元素が発見されています。このモレキュラーシーブとその誘導体のモレキュラーシーブフレームワーク要素と細孔構造の多様性により、吸着分離、触媒作用、および新しい材料におけるモレキュラーシーブの用途が拡大しています。

1983年には、超酸化性の新しいタイプのチタン-シリコンモレキュラーシーブ、TSモレキュラーシーブが報告されました。過酸化水素の存在下で、このモレキュラーシーブは主にアルカンの酸化、アルケンのエポキシ化、およびアルコールの酸化を触媒するために使用されます。ベンゼンとフェノールのヒドロキシル化、シクロヘキサノンのアンモ酸化など、いくつかの反応は工業化されています。

モレキュラーシーブ研究の発展に伴い、国際ゼオライト協会が発足し、1967年に初の国際ゼオライト会議がイギリスのロンドンで開催されました。 IZAは、ゼオライト研究の分野に貢献した科学者に報酬を与えるために2つのBreck賞を設立しました。 1988年、中国はモレキュラーシーブ研究、生産および応用共同委員会を設立しました。これは中国モレキュラーシーブ協会と呼ばれ、主にモレキュラーシーブ研究、生産技術、および応用技術に関する交換と議論を行っています。