由于加熱后水分子不斷損失,但晶體骨架結(jié)構(gòu)保持不變,形成許多大小相同的空腔,空腔由多個(gè)直徑相同的微孔連接,材料的分子具有相同的直徑。直徑小于孔的孔被吸附在空腔中。比孔大的分子被排斥,因此不同大小的分子被分離,直到篩選分子的作用被稱為分子篩。主要用于各種氣體、液體的深度干燥,氣體、液體、催化劑載體等的分離純化,因此普遍應(yīng)用于煉油、石化、化工、冶金、電子、國家防護(hù)等行業(yè),也越來越普遍地應(yīng)用于醫(yī)療、光學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多方面。分子篩可用于清理 H2S,以便通過管道運(yùn)輸銅條測(cè)試。安徽5A分子篩現(xiàn)貨直發(fā)
分子篩的性能原理:吸附性能,沸石分子篩的吸附是一種物理變化過程。產(chǎn)生吸附的原因主要是分子引力作用在固體表面產(chǎn)生的一種“表面力”,當(dāng)流體流過時(shí),流體中的一些分子由于做不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞到吸附劑表面,在表面產(chǎn)生分子濃聚,使流體中的這種分子數(shù)目減少,達(dá)到分離、清理的目的。由于吸附不發(fā)生化學(xué)變化,只要設(shè)法將濃聚在表面的分子趕跑,沸石分子篩就又具有吸附能力,這一過程是吸附的逆過程,叫解析或再生。由于沸石分子篩孔徑均勻,只有當(dāng)分子動(dòng)力學(xué)直徑小于沸石分子篩孔徑時(shí)才能很容易進(jìn)入晶穴內(nèi)部而被吸附,所以沸石分子篩對(duì)于氣體和液體分子就猶如篩子一樣,根據(jù)分子的大小來決定是否被吸附。由于沸石分子篩晶穴內(nèi)還有著較強(qiáng)的極性,能與含極性基團(tuán)的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強(qiáng)的作用,或是通過誘導(dǎo)使可極化的分子極化從而產(chǎn)生強(qiáng)吸附。這種極性或易極化的分子易被極性沸石分子篩吸附的特性體現(xiàn)出沸石分子篩的又一種吸附選擇性。深圳鋰型分子篩定制價(jià)格分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。
一種人工合成的具有篩選分子作用的水合硅鋁酸鹽(泡沸石)或天然沸石。其化學(xué)通式為(M′2M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分別為一價(jià)、二價(jià)陽離子如K+、Na+和Ca2+、Ba2+等。它在結(jié)構(gòu)上有許多孔徑均勻的孔道和排列整齊的孔穴,不同孔徑的分子篩把不同大小和形狀分子分開。根據(jù)SiO2和Al2O3的分子比不同,得到不同孔徑的分子篩。其型號(hào)有:3A(鉀A型)、4A(鈉A型)、5A(鈣A型)、10Z(鈣Z型)、13Z(鈉Z型)、Y(鈉Y型)、鈉絲光沸石型等。它的吸附能力高、選擇性強(qiáng)、耐高溫。普遍用于有機(jī)化工和石油化工,也是煤氣脫水的優(yōu)良吸附劑。在廢氣凈化上也日益受到重視。
催化性能,沸石分子篩具有獨(dú)特的規(guī)整晶體結(jié)構(gòu),其中每一類都具有一定尺寸、形狀的孔道結(jié)構(gòu),并具有較大比表面積。大部分沸石分子篩表面具有較強(qiáng)的酸中心,同時(shí)晶孔內(nèi)有強(qiáng)大的庫侖場(chǎng)起極化作用。這些特性使它成為性能優(yōu)異的催化劑。多相催化反應(yīng)是在固體催化劑上進(jìn)行的,催化活性與催化劑的晶孔大小有關(guān)。沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體時(shí),催化反應(yīng)的進(jìn)行受到沸石分子篩晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形狀都可以對(duì)催化反應(yīng)起著選擇性作用。分子篩對(duì)水、極性分子和不飽和有機(jī)化合物有很高的親和力,其優(yōu)勢(shì)超過了硅膠、氧化鋁或活性炭。
分子篩具有十二元氧環(huán)的有Y型分子篩 (x=3.1~6.0)和絲光沸石(x=9~11)。前者可用做裂化催化劑、雙功能催化劑,后者可用作甲苯的歧化催化劑。十元氧環(huán)的有ZSM-5、ZSM-11等部分 ZSM系列分子篩。八元氧環(huán)的有A型分子篩(x=2)、T型分子篩及ZSM-34等。它們的孔很小,只有直鏈烴才能進(jìn)入到細(xì)孔中。以分子篩為催化活性組分或主要活性組分的催化劑稱為分子篩催化劑。分子篩具有離子交換性能、均一的分子大小的孔道、優(yōu)異的酸催化活性、并有良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性??芍瞥蓪?duì)許多反應(yīng)有高活性、高選擇性的催化劑。分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),它的孔穴直徑大小均勻,這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部。深圳鋰型分子篩定制價(jià)格
分子篩吸濕能力極強(qiáng)(因此被普遍的用作干燥劑),用于氣體的純化處理,保存時(shí)應(yīng)避免直接暴露在空氣中。安徽5A分子篩現(xiàn)貨直發(fā)
ZSM-5 結(jié)構(gòu),如果說二維結(jié)構(gòu)的石墨烯像書頁,那書就是三維結(jié)構(gòu)的石墨,即指原子在三個(gè)方向上規(guī)則、連續(xù)的排列著,3個(gè)方向上的空間尺度都遠(yuǎn)大于納米級(jí)。SSZ-13就屬于三維材料。四元環(huán)和六元環(huán)組成D6R,四元環(huán)和八元環(huán)組成CHA籠,D6R和CHA籠交替排列形成三維交叉孔道結(jié)構(gòu)。弄清楚分子篩孔道結(jié)構(gòu)才能方便下一步的研究,比如較受關(guān)注的酸性位點(diǎn)和陽離子交換位點(diǎn)問題以及DFT計(jì)算等。ZSM-5孔道可分為十元環(huán)直孔道和十元環(huán)正弦孔道,其酸性位點(diǎn)可分為三種:α位(直孔道壁) 、β(正弦孔通道) 和γ位(正弦孔道壁),三個(gè)位點(diǎn)的數(shù)量、性能不同,The Effect of Different Active Sites on the Catalytic Activity of Fe-ZSM-5 Zeolite for N2O Direct Decomposition文章中就提到α位的Fe離子活性更高。不過SSZ-13文章中貌似沒有α、β、γ位點(diǎn)的說法,其酸性位點(diǎn)或者說陽離子位點(diǎn)可能有四種(我理解的兩個(gè)位點(diǎn)的關(guān)系應(yīng)該是酸性位點(diǎn)包含陽離子位點(diǎn),即分子篩本身有酸性位點(diǎn),陽離子的加入取代了某些酸性位點(diǎn)上的質(zhì)子)。安徽5A分子篩現(xiàn)貨直發(fā)