離子交換性能,通常所說的離子交換是指沸石分子篩骨架外的補償陽離子的交換。沸石分子篩骨架外的補償離子一般是質(zhì)子和堿金屬或堿土金屬,它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價態(tài)的金屬離子型沸石分子篩。離子在一定的條件下,如水溶液或受較高溫度時比較容易遷移。在水溶液中,由于沸石分子篩對離子選擇性的不同,則可表現(xiàn)出不同的離子交換性質(zhì)。金屬陽離子與沸石分子篩的水熱離子交換反應(yīng)是自由擴散過程。擴散速度制約著交換反應(yīng)速度。通過離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小,從而改變其性能,達到擇形吸附分離混合物的目的。沸石分子篩經(jīng)離子交換后,陽離子的數(shù)目、大小和位置發(fā)生改變,如高價陽離子交換低價陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數(shù)目減少,往往造成位置空缺使其孔徑變大;而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后,則易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔徑有所減小。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。杭州國產(chǎn)分子篩廠商
分子篩吸附功能:分子篩主要是由分子引力作用,在固定的表面產(chǎn)生一種“表面力”,當(dāng)流體流過時,其中流體中的一些分子,會做不規(guī)則的運動而進行碰撞到吸附劑的表面,在固定的表面產(chǎn)生了分子濃聚,在整體的碰撞運動中,分子的數(shù)目減少,從而達到分離的作用。因分子篩其晶體孔穴內(nèi)部,有很強的極性和庫侖場,對極性分子(如水)以及不飽和分子表現(xiàn)出強烈的吸附能力。干燥功能:分子篩的晶穴內(nèi)還有著較強的極性,能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強的作用,或是通過誘導(dǎo)使可極化的分子極化從而產(chǎn)生強吸附。因分子篩對水和二氧化碳有很強的吸附能力,在分子篩脫硫時,因分子篩對水等極性小分子具有很強的吸附能力。杭州國產(chǎn)分子篩廠商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。
13X分子篩活性粉末系列是通過將分子篩的原始部分脫水獲得的分子篩。它具有一定的分散性和較快的吸附速度。主要用作涂料、涂料、樹脂和相關(guān)粘合劑的添加劑。分子篩再生為了獲得良好的性能和較長的使用壽命,必須在一段時間后對分子篩進行再生。正確再生的分子篩與新鮮分子篩一樣低,其吸附和機械性能會隨著時間的推移而衰減。如果顆粒大小不同的豆子混合到一起,如何快速地將它們分離呢?使用篩孔不同的幾個篩子來分離不同大小的豆子可能是一個不錯的方法。那么,如果篩孔的尺寸不斷減小到納米尺度,是不是就可以篩分直徑不同的分子了?這種可以篩分分子的工具就是分子篩。
分子篩結(jié)構(gòu)分子篩結(jié)構(gòu),狹義上講,分子篩是結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3~2.0 nm)的孔道和空腔體系,從而具有篩分分子的特性。然而隨著分子篩合成與應(yīng)用研究的深入,研究者發(fā)現(xiàn)了磷鋁酸鹽類分子篩,并且分子篩的骨架元素(硅或鋁或磷)也可以由B、Ga、Fe、Cr、Ge、Ti、V、Mn、Co、Zn、Be和Cu等取代,其孔道和空腔的大小也可達到2 nm以上,因此分子篩按骨架元素組成可分為硅鋁類分子篩、磷鋁類分子篩和骨架雜原子分子篩;按孔道大小劃分,孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于50 nm的分子篩分別稱為微孔、介孔和大孔分子篩。由于具有較大的孔徑,成為較大尺寸分子反應(yīng)的良好載體,但介孔材料的孔壁為非晶態(tài),致使其水熱穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性尚不能滿足石油化工應(yīng)用所需的苛刻條件。分子篩利用變壓吸附系統(tǒng)或真空變壓吸附系統(tǒng)分離氧氣和氮氣。
分子篩具有準(zhǔn)確地吸附分離特定氣體的能力。采用分子篩可以從低品位的天然氣中去除其中的水、二氧化碳和二氧化硫,從而提高天然氣的純度?;诜肿雍Y的制氧機普遍用于生產(chǎn)醫(yī)療級氧氣,眾所周知,空氣中主要成分是氮氣和氧氣,這種制氧機利用分子篩的吸附分離能力,可以吸附空氣中的氮氣,從空氣中產(chǎn)生純凈氧氣以供使用。分子篩還可以用于室內(nèi)空氣凈化,空氣中含量很低的有害氣體也會被捕集、脫除。分子篩在農(nóng)業(yè)上也得到了普遍應(yīng)用,例如研究者們發(fā)明了一種綠色果蔬保鮮袋來儲存農(nóng)產(chǎn)品,該保鮮袋內(nèi)采用分子篩作為活性成分,可以吸附乙烯。我們知道果實在成熟期會產(chǎn)生乙烯,從而誘導(dǎo)果實成熟。綠色果蔬保鮮袋內(nèi)的分子篩可以吸附乙烯,降低保鮮袋內(nèi)乙烯濃度,從而減緩農(nóng)產(chǎn)品的成熟過程并延長儲存在袋子中的產(chǎn)品的保質(zhì)期。分子篩的晶穴內(nèi)還有著較強的極性,能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強的作用。安徽中空玻璃分子篩定制價格
分子篩可用于氣體和液體的干燥、純化、分離和回收。杭州國產(chǎn)分子篩廠商
本文將具體介紹沸石分子篩的研究狀況及在空分系統(tǒng)中的應(yīng)用。沸石分子篩具有晶體的結(jié)構(gòu)和特征,表面為固體骨架,內(nèi)部的孔穴可起到吸附分子的作用??籽ㄖg有孔道相互連接,分子由孔道經(jīng)過。由于孔穴的結(jié)晶性質(zhì),分子篩的孔徑分布非常均一。分子篩依據(jù)其晶體內(nèi)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(zhì)的分子,因而被形象地稱為”分子篩”。分子篩吸附或排斥的功能受分子的電性影響。合成沸石具有根據(jù)分子的大小和極性而進行選擇性吸附的特殊功能,因而可以對氣體或液體進行干燥或純化,這也是分子篩可以進行分離的基礎(chǔ)。合成沸石可以滿足工業(yè)界對吸附和選擇特性產(chǎn)品的普遍需求,在工業(yè)分離中也大量應(yīng)用到合成沸石分子篩。杭州國產(chǎn)分子篩廠商