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。沸石分子筛骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属,它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换成各种价态的金属离子型沸石分子筛。离子在一定的条件下,如水溶液或受较高温度时比较容易迁移。在水溶液中,由于沸石分子筛对离子选择性的不同,则可表现出不同的离子交换性质。金属阳离子与沸石分子筛的水热离子交换反应是自由扩散过程。扩散速度制约着交换反应速度。通过离子交换可以改变沸石分子筛孔径的大小,从而改变其性能,达到择形吸附分离混合物的目的。沸石分子筛经离子交换后,阳离子的数目、大小和位置发生改变,如高价阳离子交换低价阳离子后使沸石分子筛中的阳离子数目减少,往往造成位置空缺使其孔径变大;而半径较大的离子交换半径较小的离子后,则易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔径有所减小。大部分沸石分子筛表面具有较强的酸中心,同时晶孔内有强大的库仑场起极化作用。安徽进口分子筛厂商
分子筛吸附功能:分子筛主要是由分子引力作用,在固定的表面产生一种“表面力”,当流体流过时,其中流体中的一些分子,会做不规则的运动而进行碰撞到吸附剂的表面,在固定的表面产生了分子浓聚,在整体的碰撞运动中,分子的数目减少,从而达到分离的作用。因分子筛其晶体孔穴内部,有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)以及不饱和分子表现出强烈的吸附能力。干燥功能:分子筛的晶穴内还有着较强的极性,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。因分子筛对水和二氧化碳有很强的吸附能力,在分子筛脱硫时,因分子筛对水等极性小分子具有很强的吸附能力。安徽进口分子筛厂商分子筛按孔道大小划分,<2 nm、2~50 nm和>50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。
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。
分子筛的高效吸附特性。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,在低分压(甚至在133帕以下)或低浓度,高温(甚至在100℃以上)等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。高温吸附,分子筛是可用的高温吸附剂。在100℃和1.3 %相对湿度时分子筛可吸附15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大10倍;而比硅胶大20倍以上。所以在较高的温度下,分子筛仍能吸附相当数量的水分,而活性氧化铝,特别是硅胶,较大程度上丧失了吸附能力。分子筛很容易在金属盐的水溶液中被离子交换成各种价态的金属离子型沸石分子筛。
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4Å。含Na+的A型分子筛记作Na-A,若其中Na+被K+置换,孔径约为3Å,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5Å,即为5A型分子筛。分子筛不适用于强酸,但在pH值为5—11范围内都是稳定的。安徽进口分子筛厂商
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。安徽进口分子筛厂商
说在前面:自己总结的内容,写了很多就发出来了。刚开始研究分子筛,被各种表征手段搞得眼花缭乱,就自己查了一下资料,并不是很专业,但是对刚入门的我来说足够了。分子筛的表征分两个部分:X射线和电镜(XRD XPS TEM SEM STEM等)主要看结构、表面等,红外(原位红外、TPR等)之类的光谱主要看物种变化。分子筛:化学通式为(M′2/M)O·Al2O3·xSiO2·yH2O,M′、M分别为一价、二价阳离子。是自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也称为分子筛。分子筛优点:吸附能力高、选择性强、耐高温。SSZ-13的热稳定性也很好。安徽进口分子筛厂商