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分子筛简介
分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用,故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。
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Zui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(见表)。
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。
分子筛为粉末状晶体,有金属光泽,硬度为3~5,相对密度为2~2.8,天然沸石有颜色,合成沸石为白色,不溶于水,热稳定性和耐酸性随着sio2/al2o3组成比的增加而提高。分子筛有很大的比表面积,达300~1000m2/g,内晶表面高度极化,为一类高效吸附剂,也是一类固体酸,表面有很高的酸浓度与酸强度,能引起正碳离子型的催化反应。当组成中的金属离子与溶液中其他离子进行交换时,可调整孔径,改变其吸附性质与催化性质,从而制得不同性能的分子筛催化剂。
生产方法
有水热合成、水热转化和离子交换等法:
① 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
分子筛
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(见图)。在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变Zui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。
③ 离子交换法 通常在水溶液中将na-分子筛转变为含有所需阳离子的分子筛,通式如下:
本产品的来源是人造沸石,型号是3A,类别是斜发沸石,产地/厂商是Y,品牌是Y,包装规格是25Kg,颗粒度是2-4(mm),堆积密度是8(g/ml),有效物质含量是95(%),水份是2(%)
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