分子筛种类,分子筛有天然沸石和合成沸石两种。①天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中发生反应而形成。目前已发现有1000多种沸石矿,较为重要的有35种,常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要分布于美、日、法等国,中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床,日本是天然沸石开采量较大的国家。②因天然沸石受资源限制,从20世纪50年代开始,大量采用合成沸石。商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类,如3A型、4A型、5A型分子筛。4A型即表中A类,孔径4?。含Na+的A型分子筛记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3?,即为3A型分子筛;如Na-A中有1/3以上的Na+被Ca2+置换,孔径约为5?,即为5A型分子筛。离子交换性能,通常所说的离子交换是指沸石分子筛骨架外的补偿阳离子的交换。杭州工业分子筛怎么样
下图中的分子筛结构应该如何描述呢?准确地说这是方钠石笼按照金刚石中碳排列方式通过双六元环连接形成二十六面体的超级笼,但套用分子筛界的“摩斯密码”,FAU三个字母就可以简洁准确地表示上述复杂的结构。分子筛具有规则的孔结构和固定的孔尺寸,基于尺寸可以选择性地筛分分子。例如FAU分子筛孔口直径是0.74 纳米,那么能进入FAU分子筛中较大的分子尺寸就是0.74纳米。分子筛独特的结构特点决定了其在吸附分离、催化反应等领域能够得到普遍的应用。杭州工业分子筛怎么样晶孔和孔道的大小和形状都可以对催化反应起着选择性作用。
分子筛具有准确地吸附分离特定气体的能力。采用分子筛可以从低品位的天然气中去除其中的水、二氧化碳和二氧化硫,从而提高天然气的纯度。基于分子筛的制氧机普遍用于生产医疗级氧气,众所周知,空气中主要成分是氮气和氧气,这种制氧机利用分子筛的吸附分离能力,可以吸附空气中的氮气,从空气中产生纯净氧气以供使用。分子筛还可以用于室内空气净化,空气中含量很低的有害气体也会被捕集、脱除。分子筛在农业上也得到了普遍应用,例如研究者们发明了一种绿色果蔬保鲜袋来储存农产品,该保鲜袋内采用分子筛作为活性成分,可以吸附乙烯。我们知道果实在成熟期会产生乙烯,从而诱导果实成熟。绿色果蔬保鲜袋内的分子筛可以吸附乙烯,降低保鲜袋内乙烯浓度,从而减缓农产品的成熟过程并延长储存在袋子中的产品的保质期。
活性测定步骤,一般会采用程序升温来对样品进行处理:比如SSZ-13分子筛的测活温度一般在300-550 ℃,那么就设定一个程序,从300-550 ℃ 每隔25 ℃设定一个点,在该点处稳定15 min后再升温到下一个温度。然后,选取这15 min内具有表示性的数据(凭感觉,选较能表示这个温度下分子筛的催化性能的),通过红外给出的剩余被催化气体量,就可以算出该温度下的转化率。一般是直接在红外的外接电脑上直接看,有个随时间变换的气体浓度图,在每个温度点稳定的15min内会出现一个平台,随机选一个数就行。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂,被其吸附的物质可以解吸,分子筛用后可以再生。
5A型分子筛,结晶型硅铝酸钙,孔径大约是0.5nm,这种分子筛能比4A分子筛吸附更大的分子。例如,除上面提到的物质,还有丙烷、丁烷、己烷、高级正烯烃、正丁醇和更高级的伯醇,环丙烷能被吸附,但带有支链的C6的烃类、环烃如苯和环己烷、或仲醇和叔醇,四氯化碳或三氟化硼等不能被吸附。尽管有机液体如四氢呋喃和二氧六环也能用这种分子筛干燥,但此类分子筛通常适用于干燥气体。13X型分子筛,结晶型硅铝酸钠,孔径大约是1nm,除能吸附上述5A型分子筛能吸附的所有物质,它还能吸附许多支链和环状化合物。分子筛应相互交替工作和再生,以保证设备连续运行。杭州工业分子筛怎么样
分子筛按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和骨架杂原子分子筛。杭州工业分子筛怎么样
分子筛有催化有机合成及其他性能的催化剂。分子筛催化剂通常只含5~15%的分子筛,其余部分为基质。基质常由难熔无机氧化物或其混合物和粘土组成。分子筛通式中的M通常为Na+、K+、Ca2+,这些离子可以部分或全部被半径小、电荷多的金属离子取代,这样骨架结构基本不变,但对分子筛的性能有很大影响,可使它具有特定的催化性。近年将其他原子(如镓、锗、铁、硼、磷、铬、钒、钼和砷等)引入分子筛的硅铝骨架中取代(或部分取代)硅或铝,所形成的杂原子分子筛具有某些特殊的催化性能。杭州工业分子筛怎么样