沸石分子篩

沸石分子篩

結晶鋁矽酸金屬鹽的水合物
沸石分子篩具有晶體的結構和特征,表面為固體骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接,分子由孔道經過。分子篩泛指具有均一微孔而能選擇性地吸附直徑小于其孔徑的分子的一類吸附劑。如沸石分子篩、碳分子篩、微孔玻璃分子篩等。常用的沸石分子篩,系結晶矽鋁酸鹽,其化學通式為〔M2(Ⅰ)·ChemicalbookM(Ⅱ)〕O·Al2O3·nSiO2·mH2O,其中M(Ⅰ)和M(Ⅱ)分别為1價和2價金屬離子,n為矽鋁比,m為結晶水分子數。有A型、X型、Y型等型号,孔徑在3~10之間。[1]
    中文名:沸石分子篩 外文名: 别名: 化學通式:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O 分類:化學 詞性:名詞

簡介

分子篩依據其晶體内部孔穴的大小對分子進行選擇性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質的分子,因而被形象地稱為“分子篩”。

沸石分子篩是結晶鋁酸金屬鹽的水合物,其化學通式為:Mx/m[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O。M代表陽離子,m表示其價态數,z表示水合數,x和y是整數。沸石分子篩活化後,水分子被除去,餘下的原子形成籠形結構,孔徑為3~10Å。分子篩晶體中有許多一定大小的空穴,空穴之間有許多同直徑的孔(也稱“窗口”)相連。由于分子篩能将比其孔徑小的分子吸附到空穴内部,而把比孔徑大的分子排斥在其空穴外,起到篩分分子的作用,故得名分子篩。沸石分子篩在自然界中即可存在,人工大量合成是從上世紀70年代開始。

基本性狀

它具有晶體的結構和特征,表面為固體骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之間有孔道相互連接,分子由孔道經過。由于孔穴的潔淨性質,分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據其晶體内部孔穴的大小對分子進行選擇性吸附,也就是吸附一定大小的分子而排斥較大物質的分子。

沸石分子篩按其孔或通道體系可分為小孔,中孔(介孔)和雙孔沸石三個組别.

可用于富氧空氣的變壓吸附分離。

組别

沸石分子篩按其孔或通道體系可分為小孔,中孔和雙孔沸石三個組别。

小孔沸石的孔口屬八元環體系,其最大的自由直徑為0.43nm.包括林德A(lindeA),毛沸石(erionite),沸石(chabazite),ZK-5,ZK-4,ZK-21,ZK-22等等。

中孔沸石屬十元環體系,其通道開口居于較小的八元環和較大的十二元環之間,最大的自由直徑為0.63nm.主要包括濁沸石(laumontite),ZSM-5,ZSM-12,ZSM-23,ZSM-48,ZSM-11等等。

雙孔主要是具有兩組孔結構,即有十二元和八元環孔口或十元和八元孔口的交聯通道.包括絲光沸石,菱鉀沸石(offretite),林德T,納菱沸石(gmelnite),片沸石(heulandite),或斜法費石(clinoptilolite),鎂堿沸石9ferrierite),ZSM-35,ZSM-38,輝沸石z9stilbite),環晶石z9dachiardite),柱沸石(epistilbite)等等。

特點

沸石分子篩的吸附作用有兩個特點:

(1)表面上的路易斯中心極性很強;

(2)沸石中的籠或通道的尺寸很小,使得其中的引力場很強。因此,其對吸附質分子的吸附能力遠超過其他類型的吸附劑。即使吸附質的分壓(或濃度)很低,吸附量仍很可觀。沸石分子篩的吸附分離效果不僅與吸附質分子的尺寸和形狀有關,而且還與其極性有關,因此,沸石分子篩也可用于尺寸相近的物質的分離。

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