分子篩的應(yīng)用,分子篩被普遍用作石油化工和煤化工反應(yīng)中的催化劑。分子篩可以作為催化劑載體,負(fù)載貴金屬后參與催化反應(yīng);經(jīng)過氫離子交換后的分子篩自身可作為固體酸催化劑催化許多酸催化反應(yīng),例如異構(gòu)化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)和裂化反應(yīng)。催化反應(yīng)主要在分子篩的孔內(nèi)進(jìn)行,只有大小和形狀與分子篩的孔道相匹配的分子才能從分子篩孔道內(nèi)進(jìn)入或出去,從而成為反應(yīng)物或產(chǎn)物。對二甲苯是生產(chǎn)聚酯纖維和樹脂、涂料、染料及農(nóng)藥的原料,在甲苯反應(yīng)生成對二甲苯的反應(yīng)中,伴隨產(chǎn)生的還有鄰二甲苯、間二甲苯,但這三種產(chǎn)物沸點(diǎn)只差0.75℃,很難用傳統(tǒng)的方式分離。研究者發(fā)現(xiàn)ZSM-5分子篩的孔道尺寸為0.52~0.58 納米,只允許對二甲苯自由通過,而鄰二甲苯和間二甲苯則會被困在分子篩孔道中,它們只有轉(zhuǎn)化為對二甲苯才能順利通關(guān)。采用ZSM-5分子篩作為催化劑,對二甲苯的選擇性高達(dá)99%,這就是擇形催化的基本原理。分子篩在提高反應(yīng)選擇性、降低分離能耗等方面有著不可替代的作用。改性分子篩通過表面修飾,增強(qiáng)特定吸附或催化性能。杭州蜂窩狀分子篩廠家直銷

自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽,它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質(zhì)稱為沸石,人工合成的沸石也稱為分子篩。分子篩的化學(xué)組成通式為:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M表示金屬離子(人工合成時通常為Na),n表示金屬離子價數(shù), x表示SiO2的摩爾數(shù),也稱為硅鋁比,p表示水的摩爾數(shù)。分子篩骨架的較基本結(jié)構(gòu)是 SiO4和AlO4四面體,通過共有的氧原子結(jié)合而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶。這種結(jié)合形式,構(gòu)成了具有分子級、孔徑均勻的空洞及孔道。由于結(jié)構(gòu)不同,形式不同,“籠”形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “籠”的結(jié)構(gòu)。杭州蜂窩狀分子篩廠家直銷分子篩機(jī)械強(qiáng)度高,使用中不易破碎,延長使用壽命。

分子篩具有準(zhǔn)確地吸附分離特定氣體的能力。采用分子篩可以從低品位的天然氣中去除其中的水、二氧化碳和二氧化硫,從而提高天然氣的純度?;诜肿雍Y的制氧機(jī)普遍用于生產(chǎn)醫(yī)療級氧氣,眾所周知,空氣中主要成分是氮?dú)夂脱鯕?,這種制氧機(jī)利用分子篩的吸附分離能力,可以吸附空氣中的氮?dú)?,從空氣中產(chǎn)生純凈氧氣以供使用。分子篩還可以用于室內(nèi)空氣凈化,空氣中含量很低的有害氣體也會被捕集、脫除。分子篩在農(nóng)業(yè)上也得到了普遍應(yīng)用,例如研究者們發(fā)明了一種綠色果蔬保鮮袋來儲存農(nóng)產(chǎn)品,該保鮮袋內(nèi)采用分子篩作為活性成分,可以吸附乙烯。我們知道果實在成熟期會產(chǎn)生乙烯,從而誘導(dǎo)果實成熟。綠色果蔬保鮮袋內(nèi)的分子篩可以吸附乙烯,降低保鮮袋內(nèi)乙烯濃度,從而減緩農(nóng)產(chǎn)品的成熟過程并延長儲存在袋子中的產(chǎn)品的保質(zhì)期。
離子交換性能,通常所說的離子交換是指沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償陽離子的交換。沸石分子篩骨架外的補(bǔ)償離子一般是質(zhì)子和堿金屬或堿土金屬,它們很容易在金屬鹽的水溶液中被離子交換成各種價態(tài)的金屬離子型沸石分子篩。離子在一定的條件下,如水溶液或受較高溫度時比較容易遷移。在水溶液中,由于沸石分子篩對離子選擇性的不同,則可表現(xiàn)出不同的離子交換性質(zhì)。金屬陽離子與沸石分子篩的水熱離子交換反應(yīng)是自由擴(kuò)散過程。擴(kuò)散速度制約著交換反應(yīng)速度。通過離子交換可以改變沸石分子篩孔徑的大小,從而改變其性能,達(dá)到擇形吸附分離混合物的目的。沸石分子篩經(jīng)離子交換后,陽離子的數(shù)目、大小和位置發(fā)生改變,如高價陽離子交換低價陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數(shù)目減少,往往造成位置空缺使其孔徑變大;而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后,則易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔徑有所減小。乙醇脫水工藝,分子篩能去除微量水,制無水乙醇。

分子篩性能,分子篩為粉末狀晶體,有金屬光澤,硬度為3~5,相對密度為2~2.8,天然沸石有顏色,合成沸石為白色,不溶于水,熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著SiO2/Al2O3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積,達(dá)300~1000m2/g,內(nèi)晶表面高度極化,為一類高效吸附劑,也是一類固體酸,表面有很高的酸濃度與酸強(qiáng)度,能引起正碳離子型的催化反應(yīng)。當(dāng)組成中的金屬離子與溶液中其他離子進(jìn)行交換時,可調(diào)整孔徑,改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì),從而制得不同性能的分子篩催化劑。分子篩抗毒性好,在含雜質(zhì)環(huán)境中仍能保持活性。杭州蜂窩狀分子篩廠家直銷
分子篩能選擇性吸附,讓特定分子通過,實現(xiàn)混合物分離。杭州蜂窩狀分子篩廠家直銷
分子篩的高效吸附特性。1、分子篩的離子交換性,分子篩的一個重要性能是可以進(jìn)行可逆的離子交換。通過這種交換,改進(jìn)了分子篩的吸附和催化性能,從而獲得了普遍的應(yīng)用(如可用于軟化水和廢水處理)。2、分子篩的催化性能,分子篩晶體具有均勻的孔結(jié)構(gòu),孔徑的大小與通常分子相當(dāng);它們具有很大的表面積。而且表面極性很高;平衡骨架負(fù)電荷的陽離子,可進(jìn)行離子交換;一些具有催化活性的金屬也可以交換導(dǎo)入晶體,然后以極高的分散度還原為元素狀態(tài);同時分子篩骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性很高。這些結(jié)構(gòu)性質(zhì),使分子篩不僅成為優(yōu)良的吸附劑,而且成為有效的催化劑和催化劑載體。杭州蜂窩狀分子篩廠家直銷