Si原子为中心形成的四面体结构,分子筛丰富的孔道结构决定了其具有大表面积的特点。1克分子筛平铺开的面积可达500-1000平方米。我们国家人均住房面积为40.8平方米,也就是说,1克分子筛的表面积相当于12个人的住房总面积。对于尺寸在纳米级别的分子来说,居住起来更是“豪宅”般的体验,可以容纳、吸附大量的分子。分子筛的结构,国际分子筛协会数据库中收录了245种分子筛,它们由三个大写的英文字母命名,每个名字对应一种独特的结构,这就是分子筛界的“摩斯密码”。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。上海纳型分子筛批发价格
为什么用分子筛做催化剂与其性能有关: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、清理的目的。2.离子交换性能,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。所以一般制备分子筛会采用离子交换法或浸渍法,使金属离子负载在分子筛上。(补偿离子注:纯硅的分子筛呈电中性,需要用部分Al代替Si来调节分子筛的酸性,Al代替Si后由于化合价减少,分子筛会带负电,需要阳离子)蜂窝状分子筛生产气体行业常用的分子筛型号;分子筛;方钠型,如A型:钾A(3A),钠A(4A),钙A(5A)。
分子筛生产方法,①有水热合成、水热转化和离子交换等法:水热合成法 用于制取纯度较高的产品,以及合成自然界中不存在的分子筛。将含硅化合物(水玻璃、硅溶胶等)、含铝化合物(水合氧化铝、铝盐等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)和水按适当比例混合,在热压釜中加热一定时间,即析出分子筛晶体。合成过程可用下式表示:工业生产流程中一般先合成Na-分子筛,如13X型与10X型分子筛的合成。在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变较终产品的结构,如加入季胺盐可得到ZSM-5型分子筛。②水热转化法 在过量碱存在时,使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等,也可用合成的硅铝凝胶颗粒。此法成本低,但产品纯度不及水热合成法。
应用,分子筛通常被用于石油工业,尤其是用于干燥气流。例如,在液态天然气(LNG)工业中,需要将天然气的含水量降低到1 ppmv以下,以防止冰冻造成堵塞。在实验室中,分子筛被用于干燥溶剂。事实证明,“筛子”优于通常采用侵蚀性干燥剂的传统干燥技术。当分子筛指代“沸石”时,它被用于普遍的催化应用。分子筛可以催化烷烃异构化、烷基化和环氧化,并用于包括加氢裂化和流化催化裂化在内的大规模工业过程。分子筛也用于过滤呼吸器的空气供应,例如那些潜水者和消防员使用的呼吸器。在这种应用中,空气由空气压缩机提供,并通过筒式过滤器,根据应用情况,筒式过滤器填充有分子筛和/或活性炭,较终用于给呼吸空气罐充气。这种过滤方法可以从呼吸气源中去除微粒和压缩机排气产物。分子筛可用于清理 H2S,以便通过管道运输铜条测试。
制冷和空调 (A/C) 系统,对汽车空调、冷藏车、家用冰箱、冷冻设备、住宅空调、热泵等的制冷系统和商用制冷剂进行脱水处理,以防冻结和腐蚀,为防止系统材料发生不良化学反应而进行脱水处理。空气制动器,对重型和中型卡车、公交车和火车的制动系统中的压缩空气进行脱水处理,采用变压吸附干燥机将制动器储液罐中空气的露出点降至环境温度以下,以防冻结和腐蚀。空气干燥器,在塑料粒成型前对其进行脱水处理,对仪表气体进行脱水处理,用装满吸附剂的除湿转轮对室内空气进行脱水处理。分子筛具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。蜂窝状分子筛生产
分子筛吸湿能力极强(因此被普遍的用作干燥剂),用于气体的纯化处理,保存时应避免直接暴露在空气中。上海纳型分子筛批发价格
分子筛的催化性能,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。这些特性使它成为性能优异的催化剂。而且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。分子筛的结构:基本结构组成:一级结构:硅氧四面体、铝氧四面体;二级结构:氧、硅或铝连接成环;三级结构:二级结构通过氧桥互相连接形成多面体笼;四级结构:不同类型的笼进一步排列形成分子筛。其实分子筛的催化性能是通过质子传递或授受电子对完成催化作用的。这就与分子筛酸性有关。分子筛催化剂按酸碱的性质可分为两类:质子酸碱(亦称布朗斯台德酸碱,简称B酸、B碱)催化剂和路易斯酸碱(简称L酸、L碱)催化剂。由B酸和L酸结合成的催化剂,具有很高的酸强度,称较强酸催化剂。简单来说B酸是指能给出质子( H + ) 的物质,L酸是指能接受电子对的物质。上海纳型分子筛批发价格