1適用場合
主要用于汽車、建筑玻璃、醫(yī)藥、油漆涂料、包裝等領(lǐng)域。
2功能和特點(diǎn)
多孔材料在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,如微孔分子篩作為主要的催化材料、吸附分離材料和離子交換材料,在石油加工、石油化工、精細(xì)化工以及日用化工中起著越來越重要的作用。
分子篩(又稱合成沸石)是一種硅鋁酸鹽多微孔晶體。它是由硅氧、鋁氧四面體組成基本的骨架結(jié)構(gòu),在晶格中存在著金屬陽離子(如 Na+,K+,Ca2+,Li+ 等),以平衡晶體中多余的負(fù)電荷。分子篩的類型按其晶體結(jié)構(gòu)主要分為:A型,X型,Y型等。
分子篩相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):
《3A分子篩》《4A分子篩》《5A分子篩及其試驗(yàn)方法》《13X分子篩》
《分子篩靜態(tài)水吸附測定方法》《分子篩動(dòng)態(tài)水吸附測定方法》
《沸石分子篩動(dòng)態(tài)二氧化碳吸附的測定》《粒狀分子篩粒度測定方法》《分子篩堆積密度測定方法》《分子篩抗壓碎力試驗(yàn)方法》《制冷系統(tǒng)用分子篩干燥劑抗磨耗性能的試驗(yàn)方法》
《工業(yè)活性氧化鋁》《空氣分離設(shè)備用活性氧化鋁 驗(yàn)收技術(shù)條件》
3工作原理
吸附功能:分子篩對(duì)物質(zhì)的吸附來源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內(nèi)部有很強(qiáng)的極性和庫侖場,對(duì)極性分子(如水)和不飽和分子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸附能力。
篩分功能:分子篩的孔徑分布非常均一,只有分子直徑小于孔穴直徑的物質(zhì)才可能進(jìn)入分子篩的晶穴內(nèi)部。
通過吸附的優(yōu)先順序和尺寸大小來區(qū)分不同物質(zhì)的分子,所以被形象的稱為“分子篩”。
4種類
分子篩有天然沸石和合成沸石兩種。①天然沸石大部分由火山凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)沉積巖在海相或湖相環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)而形成。已發(fā)現(xiàn)有1000多種沸石礦,較為重要的有35種,常見的有斜發(fā)沸石、絲光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等國,中國也發(fā)現(xiàn)有大量絲光沸石和斜發(fā)沸石礦床,日本是天然沸石開采量最大的國家。②因天然沸石受資源限制,從20世紀(jì)50年代開始,大量采用合成沸石。
商品分子篩常用前綴數(shù)碼將晶體結(jié)構(gòu)不同的分子篩加以分類,如3A型、4A型、5A型分子篩。4A型即表中A類,孔徑4Å;。含Na+的A型分子篩記作Na-A,若其中Na+被K+置換,孔徑約為3Å;,即為3A型分子篩;如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置換,孔徑約為5Å;,即為5A型分子篩。
5性能
分子篩為粉末狀晶體,有金屬光澤,硬度為3~5,相對(duì)密度為2~2.8,天然沸石有顏色,合成沸石為白色,不溶于水,熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積,達(dá)300~1000m2/g,內(nèi)晶表面高度極化,為一類高效吸附劑,也是一類固體酸,表面有很高的酸濃度與酸強(qiáng)度,能引起正碳離子型的催化反應(yīng)。當(dāng)組成中的金屬離子與溶液中其他離子進(jìn)行交換時(shí),可調(diào)整孔徑,改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì),從而制得不同性能的分子篩催化劑。