ICS 71. 100.99 CCS G 74
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 6033—2021
ZSM-22 分子筛晶胞参数的测定
X射线衍射法
Standard test method for determination of the unit cell dimension of zeolite zSM-22
X-ray Diffraction
2022-05-16实施
2021-11-16发布
国家能源局 发布 NB/SH/T6033—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280）
SC1）归口。
本文件起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、中国石油化工股份有限公司催化剂长岭分公司、中国石油化工股份有限公司催化剂齐鲁分公司。
本文件主要起草人：黄南贵、忻睦迪、李瑞峰、蒋邦开、林子森、陈时辉、曹颖、徐华、单海平、 汪洪。
I NB/SH/T6033—2021
ZSM-22分子筛晶胞参数的测定X射线衍射法
警示：本文件的应用可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议。用户在使用本文件之前有责任制定相应的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适用性。X射线对人体可能导致电离辐射危害，应确保衍射仪及各种安全防护设施工作正常。
1范围
本文件描述了X射线衍射法测定ZSM-22分子筛晶胞参数的方法。 本文件适用于正交晶系ZSM-22分子筛晶胞参数a、b、c的测定。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6679固体化工产品采样通则 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 JB/T11144X射线衍射仪
术语和定义
3
本文件没有需要界定的术语和定义。
4方法概要
本文件采用“双峰法”测定ZSM-22分子筛的晶胞参数。在指定的试验条件下，收集29范围为 6°~29°的XRD谱图（CuKα辐射），采用专业数据处理软件获取衍射峰的角度值。使用ZSM-22分子筛的（200）、（400）两个衍射峰确定晶胞参数a（20角位于12.6°、25.6°附近），采用（020）、（040）两个衍射峰确定晶胞参数b（20角位于10.1°、20.3°附近），利用正交晶系晶胞参数面间距公式并结合布拉格（Bragg）公式，测定晶胞参数c。
5方法和应用
5.1ZSM-22分子筛是一种微孔、高硅分子筛，属正交晶系，其骨架具有TON的拓扑结构，为TON （Theta-1）型，通用名称为ZSM-22或Theta-1。这种分子筛具有十元环椭圆形开口的一维孔道，孔口尺寸为0.44nm×0.55nm（4.4A×5.5A）。由于ZSM-22分子筛具有独特孔道结构和较强的固体酸性，在烷烃异构化反应中表现出良好的活性、选择性和稳定性。同时，它还可应用于聚合、芳构化、裂解、 烷基苯的选择生成、异构化（包括烯烃异构化以及直连烷烃异构化）等许多反应，它的硅铝比（nsio， nAlz0s）变化范围为40~400左右。表征硅铝比变化最直接的方法就是晶胞参数。ZSM-22分子筛晶胞参
1 NB/SH/T6033—2021
数的数据对于评价产品质量，预测反应性能，进行工艺设计等提供了重要的信息，已经作为产品评估的一个重要指标，但是用户需要自已确定晶胞参数与具体使用性能的关联 5.2本方法用于制备过程中ZSM-22分子筛晶胞参数的测定，晶胞参数在技术路线、研究和产品指标等方面都是非常有用的。ZSM-22分子筛的晶胞一共有a、b、c三个参数，其中a的变化范围为1.3685 nm~1.4007nm、b的变化范围为1.7227nm~1.7549nm、c的变化范围为0.4830nm~0.5152nm。 5.3如果在样品中存在其他结晶物质，并且它们的衍射峰与选定的ZSM-22分子筛的峰位置重叠，则会影响晶胞参数的准确性。如果存在这种可能性需要确定在研究范围内ZSM-22分子筛的衍射峰不会受到干扰。
6 仪器和设备
6.1X射线衍射仪：符合JB/T11144要求的粉末衍射仪，数据采集和数据处理全部由计算机控制，辐射源为CuKα。测角仪角度准确度优于0.02 （20），仪器分辨率优于60%， 综合稳定性优于±1%。 6.2烘箱：控制温度120℃±5℃。 6.3 恒湿器：实验室用玻璃密闭容器，内盛溴化钠过饱和溶液，保持相对湿度约58% 6.4 恒温恒湿箱：设定相对湿度约58%。 6.5 天平：感量为0.01g。 6.6 研钵：玛瑙材质，直径120mm。 6.7 筛子：不锈钢材质，孔径小于75um 6.8 称量瓶：玻璃材质， 体积10mL，直径35mm。
7 试验步骤
7. 1 推荐试验条件：本试验使用的典型仪器参数及试验条件见表1。
表1 典型仪器参数及试验条件
仪器类型电流/mA 电压/kV 狭缝
18kW型 250 40
3kW型 40 40
S° SSYRS0.15mm DS1 n,ss.1mm, RSO
DS,SS°,RS0.15mm mm,SS1mm,RS0.15mm
DS
mm
步径0.02°，2 步径0.02° 寸间！
步径0.02°，2（°）/min 步径0.02°，时间1s
连续步进
mn
扫描方式
扫描范围 X射线纯化模式
20角6°~29° Ni滤波片或石墨单色器闪烁计数器或矩阵探测器
290
Ni滤波片或石墨单色器闪烁计数器或矩阵探测器
探测器
7.2取1.5g磨细（小于75μm）的ZSM-22样品放人称量瓶中，在烘箱中120℃烘干1h，然后取出样品，置于溴化钠过饱和溶液的恒湿器（6.3）或恒温恒湿箱（6.4）吸水16h以上。
注：通常样品需要研磨，但过度研磨可能导致细小晶粒的破裂及分子筛结构的破坏（把样品制成片后竖立放置时不会掉落即可）。 7.3取约1g预处理好的试样压入样品架中，保持样品面平整、无裂缝，待测。 2 NB/SH/T6033-2021
7.4XRD谱图的采集：在设定好的试验条件下收集试样的衍射谱图。图1表示典型ZSM-22分子筛的 XRD谱图。
8+9
12.13
14
20 201(°)
10
标引序号说明： 1—（110）晶面衍射峰； 2—（020）晶面衍射峰； 3—（200）晶面衍射峰； 4.5—(220)与（130） 晶面衍射峰 6—（111）晶面衍射峰；注：当样品的衍射峰较弱时 可以采用较慢的扫描速度，比如扫描速度为1/min！ 或0.5°/min。
8, （021）与 040）晶面衍射峰； 12 - 一（131）品面行 射峰； 13 （330）晶面衍 射峰；
（400）晶面衍射
图1典型ZSM-22样品的XRD谱图
8计算
8. 1 晶胞参数a：使用 （200） (400） 两个衍射峰的角度值测定晶胞参数a（29角大约位于 12.6°、25.6°）。 8.1.1一般采用XRD专用数据处理软 件读取衍射角：在数据处理软件中 选取扫描范围：26角9.4°~ 13.6°［读取（200）衍射角 .20角22. 5°~28.5°「读取 （400）衍射角） 表2为本文件使用的ZSM- 22分子筛的衍射峰信息，其衍射峰编号见附录A。 8.1.2 按照式（1）计算晶 晶胞参数a
a=/(0. 11 18827-0.095061xcosAg /sinAe .................. ()
式中：
样品ZSM-22的晶胞参数，单位为纳米（nm）； A9—9,与,之差，, 6，分别为（200）、（400） 衍射峰的衍射角， 单位为度（°）。
a-
2、ZSM-22分子筛衍射峰的晶体学信息
表2
晶面指数
衍射峰编号
20/(°) 10. 16±0. 2 12. 77±0. 2 20. 36±0.3 20.39±0.3 25. 71±0. 4
k 2 0 2 4 0
h 0 2 0 0 4
1
2 3 8 9 14
0 0 1 0 0
3 NB/SH/T 6033—2021
10.3 再现性
在不同实验室，由不同操作者，使用不同仪器，按照相同的试验方法，对同一试样进行测试，所得两次单一、独立测定结果绝对差值不应大于表3中给出的数值。
表3 精密度数据
再现性/nm 0. 0037 0. 0064 0. 0035
晶胞参数 a 6
重复性/nm 0. 0022 0. 0051 0. 0011
c
5 NB/SH/T6033—2021
附录A （资料性）
ZSM-22分子筛模拟XRD数据
名称化学组成
ZSM-22分子筛 (C,H,),NH][SiOs] (C,H,)NH(二乙胺) 正交晶系空间群：C Cmc21 (No.36)
晶体学数据 Q=1.3859 b=1.7420 nm c=0.5038nm
T
=90°
α=90° 单晶X射线精修，R.=0.056
β=90°
hhl 1 1 0 0 2 2 0 2 2 1 3 1 3 1 0 2 0 4 2 2 2 4 1 3 3 3 4 0 1 5 3 1 0 4 4 2 2 4 1 3 3 /
28 8. 13 10.16 12.77 16.35 16.55
d 0.845 710 6. 929 5. 423 5.356 4.00 4.465 4.361 4.355 694 3.687 3. 670 3. 615 3. 465 379 3.342 3. 295 3.219 2.975 2.937 2. 903 2. 806 2. 782 2. 737 2. 713
M 4 2 2 4 4 8 4 4 2 8 4 8 4 2 4 8 4 4 80 8 2 8 4 4 80
/m 100. 0 19. 1 22. 3 7. 3 46 90 0. 3 69. 6 15. 6 8.7 11. 5 49. 5 50. 0 33. 5 2. 6 6. 1 6. 6 1. 4 2. 7 3. 2 2. 6 0. 9 1. 5 2. 7 2. 7
No. - 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
19.
/
19.88 20. 6 20. 39 24. 11 24. 14 24. 25 24. 62 25.7 26.38 26.68 27.06 27.71 30. 03 30. 43 30. 80 31. 89 32.18 32.71 33. 02
6
0 0 1 5 1 3 5 0 5 1 0 4 2 1
6