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沸石分子筛是什么(分子筛的特点)
来源: | 作者:山东众智发环境科技有限公司 | 发布时间: 2022-04-02 | 174 次浏览 | 分享到:

  沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物,其化学通式为:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表阳离子,m表示其价态数,z表示水合数,x和y是整数。沸石分子筛活化后,水分子被除去,余下的原子形成笼形结构,孔径为3~10Å分子筛晶体中有许多一定大小的空穴,空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部,而把比孔径大的分子排斥在其空穴外,起到筛分分子的作用,故得名分子筛。沸石分子筛在自然界中即可存在,人工大量合成是从上世纪70年代开始。

  基本性状

  它具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接,分子由孔道经过。由于孔穴的洁净性质,分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子。

  沸石分子筛按其孔或通道体系可分为小孔,中孔(介孔)和双孔沸石三个组别。

  可用于富氧空气的变压吸附分离。

  组成

  沸石分子筛按其孔或通道体系可分为小孔,中孔和双孔沸石三个组别。

  小孔沸石的孔口属八元环体系,其最大的自由直径为0.43nm.包括林德A(linde A),毛沸石(erionite),菱沸石(chabazite),ZK-5,ZK-4,ZK-21,ZK-22等等。

  中孔沸石属十元环体系,其通道开口居于较小的八元环和较大的十二元环之间,最大的自由直径为0.63nm.主要包括浊沸石(laumontite),ZSM-5,ZSM-12,ZSM-23,ZSM-48,ZSM-11等等。

  双孔主要是具有两组孔结构,即有十二元和八元环孔口或十元和八元孔口的交联通道.包括丝光沸石,菱钾沸石(offretite),林德T,纳菱沸石(gmelnite),片沸石(heulandite),或斜法费石(clinoptilolite),镁碱沸石9ferrierite),ZSM-35,ZSM-38,辉沸石z9stilbite),环晶石z9dachiardite),柱沸石(epistilbite)等等。

  沸石分子筛的吸附作用有两个特点:

  (1)表面上的路易斯中心极性很强;

  (2)沸石中的笼或通道的尺寸很小,使得其中的引力场很强。因此,其对吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的吸附剂。即使吸附质的分压(或浓度)很低,吸附量仍很可观。沸石分子筛的吸附分离效果不仅与吸附质分子的尺寸和形状有关,而且还与其极性有关,因此,沸石分子筛也可用于尺寸相近的物质的分离。