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分子筛

分子筛是一种硅铝酸盐多微孔晶体,又称合成沸石,它是由SiO和AlO四面体组成和框架结构。在分子筛晶格中存在金属阳离子(如Na,K,Ca等),以平衡四面体中多余的负电荷。

分子筛的类型,按其晶体结构主要分为,A型,X型,Y型等。A型,主要成分是硅铝酸盐,孔径为 4A(1A=10-10 米),称为4A(又称纳A型)分子筛;用Ca2+ 交换4A分子筛中的Na+ ,形成5A的孔径,即为5A(又称钙A型)分子筛;用K+ 交换4A分子筛的Na+ ,形成3A的孔径,即为3A(又称钾A型)分子筛。

X型,硅铝酸盐的晶体结构不同(硅铝比大小不一样),形成孔径为 9—10A的分子筛晶体,称为 13X(又称钠X型)分子筛;用Ca2+ 交换13X分子筛中的Na+ ,形成孔径为9A的分子筛晶体,称为 10X(又称钙X型)分子筛
    Y型,Y型分子筛具有X型分子筛烃似的晶体结构,但化学组成不同(硅铝比较大)通常用于催化领域。

加工工艺,利用现有的硅铝酸盐矿石或煤矸石等原料,经过粉碎、成型(可造粒或挤条)、高温烧结、用氢氧化钠、氢氧化钾或氯化钙等无机物水溶液在一定温度下浸泡一定时间、然后洗涤、压滤、粉碎、成型、养生、干燥、活化工艺加工而成。

用途,分子筛对于H2O 、NH3 、H2S 、CO2 等高分子极性具有很高的亲和力,特别是对于水,在低压、低浓度或高温等苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。

分子筛晶体具有均匀的孔结构,孔径的大小与通常分子相当;它们具有很大的表面积。而且表面极性很高;平衡骨架负电荷的阳离子,可进行离子交换;一些具有催化活性的金属也可以交换导入晶体,然后以极高的分散度还原为元素状态;同时分子筛骨架结构的稳定性很高。这些结构性质,使分子筛不仅成为优良的吸附剂,而且成为有效的催化剂和催化剂载体。


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