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NB_SH_T 0340-2022 八面沸石分子筛相对结晶度的测定 X射线衍射法.pdf

ICS71.100.99 CCS G 85

中华人民共和国石油化工行业标

K6658分离式立式交交桥现浇连续箱梁施工方案八面沸石分子筛相对结晶度的测定

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。 本文件代替SH/T0340—1992《NaY分子筛结晶度测定法》，与SH/T0340—1992相比，除结构调 整和编辑性改动外，主要技术变化如下： a）将文件名称由“NaY分子筛结晶度测定法”更改为“八面沸石分子筛相对结晶度的测定X射 线衍射法”； b）将范围由“NaY分子筛”更改为“八面沸石分子筛，以及含有这些分子筛的催化剂和吸附剂” （见第1章，1992版的第1章）； c）增加了“规范性引用文件”（见第2章），增加了“术语和定义”（见第3章）； d）修改了“方法概要”（见第4章，1992版的第3章）； e）增加了“方法应用”（见第5章）； f）修改了“试剂与材料”（见第6章，1992版的5.1)； g）增加了“仪器与设备”（见第7章，1992版的第4章）； h）增加了“准备工作”（见第8章，1992版的第5章）； i）增加了“推荐试验条件”（见9.1)； j）增加了“单峰法”相关的试验步骤与计算公式（见9.3、10.2和10.3）。 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/ 6C1）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、中国石油化工股份有限公司 催化剂分公司、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、李叶、蒋帮开、宿艳芳。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： 1992年首次发布为SH/T0340—1992； 一本次为第一次修订

NB/SH/T 03402022

分子筛相对结晶度的测定X射

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 部提出建议。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 生。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。

本文件规定了以X射线衍射法测定八面沸石分子筛相对结晶度的方法。 本文件适用于不同制备工艺的八面沸石分子筛，以及含有这些分子筛的催化剂和吸附剂。八峰法 （A法）适用于八面沸石分子筛。单峰面积法（B法）和单峰峰高法（C法）适用于NaY分子筛。 注：八面沸石分子筛包括合成的X型分子筛、Y型分子筛以及它们的改性分子筛，其中广泛使用的有阳离子交换 脱铝、脱阳离子和超稳Y（USY）等类型。

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。 JB/T11144X射线衍射仪

本文件没有需要界定的术语和定义。

根据试样中八面沸石分子筛的X射线衍射强度与其结晶相的含量成正比的原理，采用X射线衍射 法进行定量分析。在相同条件下收集待测分子筛试样及参比样的X射线衍射图，CuK。辐射。A法：取 20在14°～35°之间的八个衍射峰的净峰高之和，乘以（533）衍射峰（20约23.6°）的半高宽得到的 积作为分子筛衍射强度的响应值；B法：取29在22.5°～25°之间（533）衍射峰的净峰面积作为分子筛 衍射强度的响应值；C法：取20在22.5°～25°之间（533）衍射峰的净峰高作为分子筛衍射强度的响 应值。

Y型分子筛和X型分子筛是催化剂和吸附剂主要应用的品种。Y型分子筛一般用于流化催化裂作 和加氢裂化，而含X型分子筛的吸附剂则用于干燥、硫化物脱除和空气中气体物质的分离。 八面沸石属于立方晶系，晶胞参数的变化区间：2.42nm~2.50nm（24.2A~25.0A）。采用X身 寸法可以测定X型分子筛、Y型分子筛、催化剂和吸附剂等样品的相对结晶度，这些XRD数据

样品中分子筛百分比密切相关。在技术、研究和规范等方面，结晶度数据具有非常重要的作用。 5.3X型分子筛和Y型分子筛XRD图中各个峰强度的急剧变化可能是由分子筛晶胞内电子密度分布 的变化引起的。电子密度分布取决于客体分子在分子筛孔隙中的填充程度，以及客体分子的性质。在 本方法中，客体分子水（H2O）完全填充孔隙。如果X型分子筛和Y型分子筛中的一些或所有阳离子 被其他阳离子替代，也可能导致强度变化。选取与待测样品具有相似制备过程和相近组成的参比样， 可以减少干扰，得到较为理想的测定结果（结晶度）。 5.4结晶度是试样中某结晶物质占整个样品的百分数。在现实中测定结晶度（又称为绝对结晶度）非 常困难，实际使用的方法是测定强度比，这也是分子筛领域经常采用的方法；强度比是指试验样品的 XRD强度与参比样品XRD强度的比值[实验室可以使用改性的Y型分子筛或X型分子筛，例如以稀 土Y（REY）作为二级标准]，该强度比以百分数表示，又称为相对结晶度。 5.5当样品符合下列情形时，强度比可以表示为样品中分子筛的百分含量：1）待测样品与参比样品 为同一类型的分子筛；2）待测样品中的分子筛组分和非分子筛组分对X射线的吸收是相同的。

8.1通则：按以下湿法或干法进行样品处理。A法采用湿法，B法和C法使用湿法或干法进行样品 处理。 8.2湿法：取适量（约1.5g）待测试样或参比样品放入研钵（7.7）充分研磨混合。用筛子（7.8) 筛取粒径小于75μm的试样放入称量瓶，将试样摊开为一薄层后置于烘箱（7.2）中，设定温度120℃± 5°℃，干燥1h，再把试样立即转移到恒湿器（7.3）或恒温恒湿箱（7.4）冷却，保持样品吸水16h 以上。

8.3干法：取适量（约1.5g）待测试样或参比样品放人研钵（7.7）充分研磨混合。用筛子 （7.8）筛取粒径小于75μm的试样放人称量瓶，将试样摊开为一薄层后置于烘箱（7.2）中，设定 温度120℃±5℃，干燥1h，再把试样立即转移到硅胶干燥器（7.5）冷却，冷却时间30min以上 温度维持在18℃~28℃。 注：研磨至样品压好片竖立时不掉落即可。过度研磨可能会导致分子筛结构的破坏，

9.1 推荐试验条件：使用仪器参数及试验条件见表1

表1仪器参数及试验条件

9.2A法采用如下测试程序：

a）将吸水试样压片后装人衍射仪样品架中。 b）在相同条件下收集待测试样及参比样品的XRD谱图。八面沸石分子筛样品的XRD谱图见图1。 每个样品收集两张XRD谱图，其中谱图1为八面沸石分子筛的8个衍射峰的示意图，扫描范围：20角 14°~35°，扫描速度10/min；（533）衍射峰见图2，扫描范围：20角在22.5°~25°，扫描速度0.25%/min。 如果20角在22.5°~25°范围存在干扰峰，可以选择下面任意的替代范围：20角14.0°～17.0°，（331） 衍射峰；20角19.0°～22.0°，（440）衍射峰；20角25.5°～28.0°，（642）衍射峰，并用选用衍射峰的 半峰宽代替（533）峰的半峰宽。

面沸石分子筛八峰法示意

9.3B法、C法采用如下测试程序： a）将预处理好的试样压片后装入衍射仪样品架中。 b）在相同条件下收集待测试样及参比样品的XRD谱图。XRD谱图的扫描范围：20角22.5°～25° 扫描速度1%min。 注1：试样烘干、再吸水让分子筛孔道充满水分，而在分子筛颗粒表面又不存有过量的水。 注2：分子筛含量较低时需要使用较长的扫描时间。 注3：晶粒尺寸变小（小于0.2μm）、位错、样品由晶胞尺寸不同的晶粒组成、样品表面低于衍射面等均可导致衍 射峰变宽。衍射峰变宽可能导致C法测试结果变低。

10.1.1使用20在14°~35°之间的8个衍射峰的衍射强度进行计算。 10.1.2使用XRD专用数据处理软件读取衍射图上（331）、（511、333）、（440）、（533）、（642）、 （822、660）、（555、751）、（664）八个衍射峰的高度（9.2第一段谱图），分别计算试样及标样的八个 峰的净峰高之和，对于待测样品记为1。，参比样品记为I；八个峰的相关晶体学信息见表2。 10.1.3采用XRD专用数据处理软件读取衍射图上待测试样（533）峰的半高宽W,及参比样品 (533）峰的半高宽W，（9.2谱图2），如有干扰，选择其他衍射峰的半高宽。 10.1.4用式（1）计算八面沸石分子筛的相对结晶度：

X=X,(1W)/(1,W

X=X,(1W)/(1.W) ............................

表2八面沸石分子筛衍射峰的晶体学信息

10.2.1使用八面沸石分子筛（533）衍射峰（29约23.6°）净面积（扣除背底）进行计

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10.2.2采用XRD专用数据处理软件读取衍射图上试样（533）衍射峰的积分面积A，（积分范围取26 角23°～24.5°）和参比样品（533）衍射峰的积分面积A.。一般来说衍射图谱20在23°～24.5°范围内 有两个衍射峰，为了方便，求取（533）衍射峰的积分面积时包括这两个峰，如图3所示。

10.2.3用式（2）计算八面沸石分子筛的相对结晶度：

An 一试样的相对结晶度（净面积），单位为%； X.一参比样品的相对结晶度，单位为%； A。 一试样（533）衍射峰的净面积，单位为度计数（°·Counts）； A. 参比样品（533）衍射峰的净面积，单位为度计数（°·Counts）

图3确定积分面积和峰高示意图

10.3.1使用八面沸石分子筛（533）衍射峰（20约23.6°）净峰高（扣除背底）进行计算。 10.3.2采用XRD专用数据处理软件读取衍射图上试样（533）衍射峰的峰高度H。（积分范围取26 角23°～24.5°）和参比样品（533）衍射峰的峰高度H。一般来说衍射图谱20在23°～24.5°范围内有 两个衍射峰，读取较强衍射峰的峰高值加快推进绿色建筑发展实施方案（保住建发[2020]33号 保定市住建局等八局委2020年2月12日）.pdf，见图2。 10.3.3用式（3）计算八面沸石分子筛的相对结晶度：

本文件采用八峰法和单峰法测定八面沸石的相对结晶度，八峰法的精密度是根据11个实验 试样测量结果的统计分析来确定；单峰法的精密度分为单峰法（干法）精密度和单峰法（湿法 度，其中单峰法（干法）精密度试验：6个实验室、9个NaY分子筛测试样品：单峰法（湿法

度试验：6个实验室、8个NaY分子筛测试样品；单峰法的精密度数据按照GB/T6379.2给出的统计方 法来确定。按以下规定判断试验结果的可靠性（95%置信水平）

在同一实验室，由同一操作者，使用同一台仪器， 按照相同的试验方法，对同一试样进行测定， 所得两次测定结果绝对差值不应大于表3中给出的数值

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

本文件的报告至少应包含以下信息： a）八面沸石分子筛相对结晶度合力铂金家园地下室土方开挖施工方案原件，保留小数点后1位数字。 b）测试方法：八峰法（A法)；单峰面积法（B法）；单峰峰高法（C法）。 c）样品预处理方法：湿法或干法。

弗石分子筛晶胞参数变化对峰位置的影响见表A.

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