Skystos fazės pereinamojo laikotarpio mechanizmas ir dvikryptis

Skystos fazės perėjimo mechanizmas
Skystos fazės perėjimo mechanizmą pirmą kartą pasiūlė Kerr ir Ciric, beveik tuo pačiu metu kaip ir kietosios fazės perėjimo mechanizmą. Jie mano, kad ceolito molekulinio sieto kristalų branduolių susidarymas ir augimas vyksta tiesiogiai tirpale, pradinis gelis lėtai ištirpsta tirpale ir susidaro aktyvūs aliuminio silikato jonai, o tada vyksta kondensacija, lėtai formuojant struktūrinius vienetus, reikalingus ceolito molekuliniai sietai ir toliau generuojami ceolito molekuliniai sietai.
Pirma, sumaišius ceolito molekuliniams sietams reikalingas žaliavas, pagrindinės rūšys silikatas ir aliuminatas polimerizuojasi, kad susidarytų pradinis aliumosilikato gelis. Šis aliumosilikato gelis greitai susidaro didelės koncentracijos sąlygomis, todėl turi didelį netvarkos laipsnį, tačiau šiame aliuminio silikatiniame gelyje gali būti kai kurių pirminių struktūrinių vienetų, tokių kaip keturių narių žiedai, šešių narių žiedai ir kt. tarp šio gelio ir skystosios fazės susidaro tirpimo pusiausvyra. Be to, aliuminio silikato jonų tirpumo produktas yra glaudžiai susijęs su gelio struktūra ir temperatūra. Keičiantis kristalizacijos temperatūrai, tarp šio gelio ir skystosios fazės susidaro nauja gelio ir tirpalo pusiausvyra. Antra, padidėjus polisilikato ir aliuminato koncentracijai skystoje fazėje susidaro kristalų branduoliai, o vėliau auga ceolito molekulinio sieto kristalai. Ceolito molekulinių sietų branduolių susidarymo ir kristalų augimo metu sunaudojami polisilikato ir aliuminato jonai skystoje fazėje, todėl silicio-aliuminio oksido gelis toliau tirpsta. Kadangi ceolito kristalų tirpumas yra mažesnis nei amorfinio gelio, galutinis rezultatas yra visiškas gelio ištirpimas ir visiškas ceolito molekulinio sieto kristalų augimas.
Ždanovo eksperimentas parodė, kad ceolito molekulinio sieto kristalų augimo greitis yra glaudžiai susijęs su polisilikato ir aliuminato jonų koncentracija skystoje fazėje, o kiekvieno komponento koncentracija skystoje fazėje kristalizacijos proceso metu nuolat kinta. Šie eksperimentiniai rezultatai patvirtina skystosios fazės perėjimo mechanizmą. Palankiausias skystosios fazės perėjimo mechanizmo įrodymas yra tiesioginė ceolito molekulinių sietų kristalizacija iš skystosios fazės. Koizumi ir kt. tiesiogiai susintetinti ceolito molekuliniai sietai, tokie kaip SOD, GIS ir FAU iš skaidrintų tirpalų.
Dviejų fazių perėjimo mechanizmas
Kai žmonės vis dar ginčijosi, ar ceolito molekulinio sieto kristalizacija vyksta per skystosios fazės pereinamąjį mechanizmą, ar per kietosios fazės perėjimo mechanizmą, mokslininkai pasiūlė dviejų fazių perėjimo mechanizmą po devintojo dešimtmečio. Dviejų fazių perėjimo mechanizmas mano, kad skystos fazės perėjimas ir kietosios fazės perėjimas vyksta vienu metu ceolito molekulinio sieto kristalizacijos procese, kuris gali vykti dviejose kristalizacijos reakcijos sistemose atskirai arba vienoje sistemoje tuo pačiu metu.
Gabelica ir kt. patvirtino dviejų fazių perėjimo mechanizmo egzistavimą, atlikdami ZSM{1}} molekulinio sieto ir Na Y ceolito kristalizacijos tyrimus. Itonas ir kt. pirmą kartą pritaikė mažo kampo neutronų sklaidos technologiją, kad ištirtų ZSM-5 molekulinio sieto kristalizacijos procesą, ir nustatė, kad naudojant skirtingus silicio šaltinius ZSM-5 ceolito molekulinio sieto kristalizacija vyko skirtingais mechanizmais. Todėl daroma išvada, kad net ir naudojant to paties tipo ceolito molekulinį sietą, jo augimo mechanizmas skirtingomis kristalizacijos sąlygomis skiriasi.