分子筛具有广泛的应用范围。它不仅是一种新型的选择性微孔吸附剂,而且是一种性能优良的催化剂和催化剂载体。分子筛是一种干燥剂,干燥,可用于多种气体和液体的干燥。分子筛由于对不饱和、极性和可极化分子具有较强的吸附作用,不能用于干燥不饱和化合物。分子筛具有较小的吸水能力。如果干燥材料含水量过多,则应在用分子筛干燥之前用其他干燥剂脱水。
广泛使用的沸石是4A和5A沸石。4A型分子筛是微孔直径为420PM的铝硅酸钠,能够吸附直径小于400PM的分子。5A分子筛为硅酸铝钠钙。其微孔直径为500 pm,能吸附500分钟以下的分子。水分子直径约为300 pm。
分子筛主要是由氧化钠(Na2O)、氧化铝(A1203)和氧化硅(SiO2)组成的。一般分类根据分子筛中SiO2与Al2O3的摩尔数之比(即***比)确定。A型分子筛的***比为2,X型的***比为2.5,Y型的***比为5,丝光沸石的***比为10。一般情况下分子筛并非很纯,所以***比在一定范围内变化,X型为2~3,Y型为3~6,丝光沸石为9~12。交换阳离子的能力主要取决于二氧化硅的含量。分子筛中的钠离子被其它金属离子所取代,也能改变分子筛的型号,例如,13X型分子筛中的钠离子被钙离子取代一部分后可变为10X型分子筛;4A型分子筛中钠离子被钙取代后,可变为5A型分子筛。
按催化性质,分子筛催化剂可以分为以下几点:
(1) 酸催化剂,利用分子筛的表面酸性进行催化反应。
(2)双功能催化剂,分子筛可以负载铂、钯类的金属,得到兼有金属催化功能和酸催化功能的双功能分子筛催化剂。
(3) 择形催化剂,由于分子筛的催化作用一般发生在晶体内空间,分子筛的孔径大小和孔道结构对催化活性和选择性有很大的影响。分子筛具有规整而均匀的晶内孔道,而且孔径大小接近于分子尺寸,使分子筛的催化性能随反应物分子、产物分子或反应中间物的几何尺寸的变化而显著变化。
沸石分子筛的性能编辑 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。 由于沸石分子筛孔径均匀,只有当分子动力学直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶部而被吸附,所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样,根据分子的大小来决定是否被吸附。 由于沸石分子筛晶还有着较强的极性,能与含极性基团的分子在沸石分子筛表面发生强的作用,或是通过诱导使可极化的分子极化从而产生强吸附。 这种极性或易极化的分子易被极性沸石分子筛吸附的特性体现出沸石分子筛的又一种吸附选择性。
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