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分子筛的类型及应用

点击次数:   更新时间:20/08/26 11:21:08     来源:www.pingyunhuanbao.com关闭分    享:
  沸石是含水的架状硅铝酸盐矿物,分为天然和人造两种,可用作分子筛。由于天然沸石杂质含量多,且空洞尺寸大小不一等问题,致使其分子筛的性能受限而难以实现实际应用。因此,在实际生产生活中,应用广的是人工合成的沸石分子筛。
  “分子筛其实就是通过物理吸附,‘筛’去空气中的二氧化碳、氮气等成分,从而达到提纯目标气体的目的。“别小看这些直径还不到1微米的小小分子筛,它们可担负着‘催化’工业产业的重任。
  分子筛一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐分别为一价、二价阳离子如K+、Na+和Ca22+、Ba22+等。它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴,不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开。根据和的分子比不同,得到不同孔径的分子筛。其型号有:钾型钙型钠型钠型、钠丝光沸石型等。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工,也是煤气脱水的优良吸附剂。
  分子筛骨架的基本结构是四面体,通过共有的氧原子结合而形成三维网状结构的结晶。这种结合形式,构成了具有分子级、孔径均匀的空洞及孔道。由于结构不同,形式不同,“笼”形的空间孔洞分为α、β、γ、六方柱、八面沸石等“笼”的结构。
  沸石分子筛性能包括以下几个内容:
  一,吸附性能。沸石分子筛的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”,当流体流过时,流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面,在表面产生分子浓聚,使流体中的这种分子数目减少,达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化,只要设法将浓聚在表面的分子赶跑,沸石分子筛就又具有吸附能力,这一过程是吸附的逆过程,叫解析或再生。
  二,通过离子交换可以改变沸石分子筛孔径的大小,从而改变其性能,达到择形吸附分离混合物的目的。沸石分子筛经离子交换后,阳离子的数目、大小和位置发生改变,如高价阳离子交换低价阳离子后使沸石分子筛中的阳离子数目减少,往往造成位置空缺使其孔径变大;而半径较大的离子交换半径较小的离子后,则易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔径有所减小。
  三,沸石分子筛具有独特的规整晶体结构,其中每一类都具有一定尺寸、形状的孔道结构,并具有较大比表面积。大部分沸石分子筛表面具有较强的酸中心,同时晶孔内有强大的库仑场起极化作用。这些特性使它成为性能优异的催化剂。多相催化反应是在固体催化剂上进行的,催化活性与催化剂的晶孔大小有关。沸石分子筛作为催化剂或催化剂载体时,催化反应的进行受到沸石分子筛晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形状都可以对催化反应起着选择性作用。在一般反应条件下沸石分子筛对反应方向起主导作用,呈现了择形催化性能,这一性能使沸石分子筛作为催化新材料具有强大生命力。
  分子筛是针对挥发性有机化合物(VOCs)而自主研发的高吸附强疏水的吸附剂系列化产品,通过控制分子筛合成方法。晶粒大小,形貌和孔道结构等关键指标。使其具有较高的硅铝比和更大的比表面积,能够在高湿环境下,对VOCs仍保持较高的吸附容量。
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